Demodulação PPM

INTRODUÇÃO

PPM (Modulação em Posição de Pulso) é uma técnica de modulação de pulsos, cuja finalidade é alterar o parâmetro posição do pulso transmitido. O sistema PPM consiste em variar a posição do pulso da portadora, proporcionalmente ao sinal modulante, mantendo constante a amplitude e a largura dos pulsos. O processo de modulação implica uma forma de adaptação do sinal ao meio e transmissão através do qual se vai propagar.

Esta técnica é uma forma de modulação de sinal no qual M bits de mensagem são codificados por meio da transmissão de um único pulso de um dos possíveis deslocamentos de tempo. Este é repetido a cada T segundos de tal forma que a transmitida taxa de bits é de bits por segundo. É útil principalmente para sistemas de comunicações ópticas, onde tende a haver pouca ou nenhuma interferência multipath.

1 FUNDAMENTOS TEÓRICOS

O sistema PPM consiste em variar a posição do pulso da portadora, proporcionando ao sinal modulante, mantendo constante a amplitude e a largura dos pulsos.

Para analisarmos a modulação PPM consideremos um deslocamento inicial nos pulsos do sinal modulado para efeito de proporcionar um deslocamento uniforme do pulso, de acordo com a polaridade do sinal modulado. O valor ideal do atraso inicial corresponde à metade do período da portadora.

Observando a figura 1 abaixo, o sinal modulado tem seus pulsos deslocados de um atraso inicial e sobreposta a este atraso, ocorre à modulação, chamada de variação ( . Quando a polaridade do sinal modulante for positiva, teremos > 0 e se for negativa < 0.

Figura 1: Sinal modulante

Essa variação de posição dever ser feita de uma forma simétrica, qualquer que seja a polaridade de (t), então temos:

Onde: é a variação da posição.

K é a constante do circuito modulador, responsável por converter as variações de tensão de (t) em variação de posição de onde [K] = s/V (segundos por Volt)

Então temos que:

e onde

Na figura 2 abaixo mostramos o espectro de amplitude do PPM

Figura 2: Espectro de amplitude

1.1 Aplicação

Também pode ser utilizado em controles remotos IR (infravermelho), sendo que transfere exclusivamente sinais digitais e não pode ser utilizado com sistemas analógicos. Nesse caso são utilizados canais de baixa potência e de baixas frequências (ondas longas). Na comunicação por controle remoto de aviões, carros, barcos e outras miniaturas, cada posição do pulso pode descrever a direção física para um controlador analógico, enquanto o número de pulsos pode descrever o número de possíveis comandos que o dispositivo pode receber. A vantagem de usar PPM para este tipo de aplicação é que os componentes eletrônicos necessários para descodificar o sinal são extremamente simples, o que leva a pequenas, leves unidades de receptor / decodificador. (Uma aeronave de modelo exige peças leves).

Uma aplicação mais sofisticada pode ser em conjunto com a modulação de pulso por duração (PDM). Ela pode ser aplica em Estações de Satélites Laser (SLR), utilizadas