Demodulação -Demodulation
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A demodulação está extraindo o sinal de suporte de informação original de uma onda portadora . Um demodulador é um circuito eletrônico (ou programa de computador em um rádio definido por software ) usado para recuperar o conteúdo da informação da onda portadora modulada. Existem muitos tipos de modulação, portanto, existem muitos tipos de demoduladores. A saída do sinal de um demodulador pode representar som (um sinal de áudio analógico ), imagens (um sinal de vídeo analógico ) ou dados binários (um sinal digital ).
Esses termos são tradicionalmente usados em conexão com receptores de rádio , mas muitos outros sistemas usam muitos tipos de demoduladores. Por exemplo, em um modem , que é uma contração dos termos modulador /demodulador, um demodulador é usado para extrair um fluxo de dados digitais seriais de um sinal portador que é usado para transportá-lo através de uma linha telefônica , cabo coaxial ou fibra óptica .
História
A demodulação foi usada pela primeira vez em receptores de rádio . Nos sistemas de rádio de telegrafia sem fio usados durante as primeiras 3 décadas do rádio (1884–1914), o transmissor não comunicava áudio (som), mas transmitia informações na forma de pulsos de ondas de rádio que representavam mensagens de texto em código Morse . Portanto, o receptor precisava apenas detectar a presença ou ausência do sinal de rádio e produzir um som de clique. O dispositivo que fazia isso era chamado de detector . Os primeiros detectores eram coherers , dispositivos simples que funcionavam como um interruptor. O termo detector preso, foi usado para outros tipos de demoduladores e continua a ser usado até os dias atuais para um demodulador em um receptor de rádio.
O primeiro tipo de modulação usado para transmitir som por ondas de rádio foi a modulação de amplitude (AM), inventada por Reginald Fessenden por volta de 1900. Um sinal de rádio AM pode ser demodulado retificando -o para remover um lado da portadora e, em seguida, filtrando para remover o componente de radiofrequência, deixando apenas o componente de áudio modulante. Isso é equivalente à detecção de pico com uma constante de tempo adequadamente longa. A amplitude da frequência de áudio recuperada varia de acordo com o sinal de áudio modulante, portanto, pode acionar um fone de ouvido ou um amplificador de áudio. Fessendon inventou o primeiro demodulador AM em 1904, chamado de detector eletrolítico , consistindo em uma agulha curta mergulhada em um copo de ácido diluído. No mesmo ano, John Ambrose Fleming inventou a válvula Fleming ou diodo termiônico que também pode retificar um sinal AM.
Técnicas
Existem várias formas de demodulação, dependendo de como os parâmetros do sinal de banda base, como amplitude, frequência ou fase, são transmitidos no sinal da portadora. Por exemplo, para um sinal modulado com uma modulação linear como AM ( modulação de amplitude ), podemos usar um detector síncrono . Por outro lado, para um sinal modulado com modulação angular, devemos usar um demodulador FM ( modulação de frequência ) ou um demodulador PM ( modulação de fase ). Diferentes tipos de circuitos executam essas funções.
Muitas técnicas, como recuperação de portadora , recuperação de relógio , deslizamento de bits , sincronização de quadro , receptor de rake , compressão de pulso , indicação de intensidade de sinal recebido , detecção e correção de erros , etc., são executadas apenas por demoduladores, embora qualquer demodulador específico possa executar apenas algumas ou nenhuma dessas técnicas.
Muitas coisas podem atuar como um demodulador, se passarem as ondas de rádio de forma não linear .
rádio AM
Um sinal AM codifica a informação na onda portadora variando sua amplitude em sintonia direta com o sinal analógico a ser enviado. Existem dois métodos usados para demodular sinais AM :
- O detector de envelope é um método muito simples de demodulação que não requer um demodulador coerente . Consiste em um detector de envelope que pode ser um retificador (qualquer coisa que passe corrente em apenas uma direção) ou outro componente não linear que aprimora uma metade do sinal recebido sobre a outra e um filtro passa-baixa. O retificador pode estar na forma de um único diodo ou pode ser mais complexo . Muitas substâncias naturais exibem esse comportamento de retificação, razão pela qual foi a técnica de modulação e demodulação mais antiga usada no rádio. O filtro é geralmente do tipo passa-baixa RC , mas a função do filtro pode, às vezes, ser obtida confiando na resposta de frequência limitada do circuito seguindo o retificador. O conjunto de cristal explora a simplicidade da modulação AM para produzir um receptor com muito poucas partes, usando o cristal como retificador e a resposta de frequência limitada dos fones de ouvido como filtro.
- O detector de produto multiplica o sinal de entrada pelo sinal de um oscilador local com a mesma frequência e fase da portadora do sinal de entrada. Após a filtragem, o sinal de áudio original resultará.
SSB é uma forma de AM na qual a portadora é reduzida ou totalmente suprimida , o que requer demodulação coerente. Para leitura adicional, consulte a faixa lateral .
Radio FM
A modulação de frequência (FM) tem inúmeras vantagens sobre AM, como melhor fidelidade e imunidade a ruídos. No entanto, é muito mais complexo modular e demodular uma onda portadora com FM, e AM é anterior a ela em várias décadas.
Existem vários tipos comuns de demoduladores FM:
- O detector de quadratura , cuja fase desloca o sinal em 90 graus e o multiplica com a versão não deslocada. Um dos termos que sai dessa operação é o sinal de informação original, que é selecionado e amplificado.
- O sinal é alimentado em um PLL e o sinal de erro é usado como o sinal demodulado.
- O mais comum é um discriminador Foster-Seeley . Este é composto por um filtro eletrônico que diminui a amplitude de algumas frequências em relação a outras, seguido de um demodulador AM. Se a resposta do filtro mudar linearmente com a frequência, a saída analógica final será proporcional à frequência de entrada, conforme desejado.
- Uma variante do discriminador Foster-Seeley chamado detector de razão
- Outro método usa dois demoduladores AM, um sintonizado na parte alta da banda e o outro na parte baixa, e alimenta as saídas em um amplificador de diferença.
- Usando um processador de sinal digital , como usado em rádio definido por software .
PM
QAM
A demodulação QAM requer um receptor coerente.
Veja também
Referências
links externos
- Capítulo de demodulação em tudo sobre circuitos