Capítulo 3 - Modulação em Frequência - Página 01  

Capítulo 3

Modulação em Frequência

 

3.1 Introdução 

Os principais fatores de degradação de um sinal modulado são aqueles que alteram sua amplitude de forma indesejável tais como: o ruído térmico e a distorção não-linear. Como a modulação em amplitude está diretamente relacionada com a amplitude do sinal modulado, tanto o ruído térmico como a distorção não-linear são fatores que influenciam negativamente na qualidade do sinal demodulado.
 
Por volta de 1920, a fim de contornar os problemas causados pela degradação da amplitude do sinal modulado, resolveu-se estudar a modulação da frequência (FM - frequency modulation) de uma onda cossenoidal com variação proporcional ao sinal modulador, mantendo a amplitude da onda constante. O processo FM tornou-se popular somente quando Carson propôs uma fórmula empírica para o cálculo da largura de faixa ocupada, a qual é maior que aquela do processo AM. Verificou-se ainda, como era de se esperar, que o sinal demodulado apresentava-se muito mais imune às influências do ruído térmico e da distorção não-linear em comparação ao sinal proveniente da demodulação em amplitude. Assim sendo, o processo FM tornou-se o tipo de modulação preferido em comunicações que requerem alta qualidade do sinal demodulado.
 
Para melhor entendimento da modulação em frequência, deve ser definido o conceito de frequência instantânea (frequência variável no tempo), já que, de acordo com a transformada de Fourier, um sinal pode ser representado no domínio do tempo ou no domínio da frequência, mas nunca em ambos simultaneamente.
 
No caso da onda cossenoidal A.cos(2.p.F.t), a frequência instantânea corresponde à frequência fundamental, a qual é constante e pode ser calculada pela relação entre a variação de fase Dq num intervalo de tempo DT.
 
Quando a frequência da onda senoidal varia no tempo, esta é calculada para cada instante de tempo através do limite quando DT tende a zero
 
 
e a onda cossenoidal passa a ser escrita como
 
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