Multiplexação E Demultiplexação

Multiplexação

Existem diversas técnicas para se multiplexar um sinal, ou seja, fazer com que ele transporte diversas informações de canais diferentes sem que elas se misturem e depois poder separá-las, conforme mostra a figura 1.

Multiplex

Analisemos as duas principais técnicas usadas para essa finalidade:

Multiplexação por Divisão de Freqüências

Para entender como funciona esse tipo de multiplexação, também abreviada por FDM (Frequency Division Multiplex ) vamos imaginar que desejamos transmitir três canais de áudio telefônicos convencionais (300 a 3 400 Hz) através de uma linha telefônica comum.

Conforme mostra a figura 2, o primeiro canal pode ser transmitido diretamente, em sua faixa de freqüências original.

Multiplex por divisão.

Os dois outros canais vão passar por circuitos moduladores que fazem a translação de suas faixas de freqüências, elevando-as de modo a ocupar outra porção do espectro, conforme mostra a figura 3.

Fazendo a translação de suas faixas.

Assim, o segundo canal passa a ocupar um espectro de 4 300 a 7 400 Hz enquanto que o terceiro canal ocupará a faixa de 8 300 a 11 400 kHz.

Não se recomenda colocar os canais exatamente "encostados" um no outro, pois isso dificultaria a operação dos filtros nos receptores, que devem fazer sua separação.

Com esse procedimento, a linha de transmissão passa a operar com um sinal único multiplexado, ocupando uma faixa de freqü6encias que vai de 300 Hz a 11 400 Hz.

No receptor, para fazer a separação dos sinais, basta usar filtros apropriados e demoduladores, conforme mostra a figura 4.

Separando os sinais.

Veja que na saída dos filtros temos uma faixa de freqüências que não corresponde à do sinal original, assim o demodulador traz de volta o sinal a sua faixa original de 300 a 3 400 Hz.

Nesse sistema o que se faz então é dividir um espectro em faixas de freqüências que são utilizadas para os diversos canais de forma separada. Daí a denominação de multiplex por divisão de freqüências.

Essa tecnologia de transmissão esteve muito em uso nos sistemas de telecomunicações até a década de 80. Atualmente, as tecnologias digitais exigem outros tipos de multiplexação que se tornaram mais comuns.

b) Multiplexação por Divisão de Tempo

Uma outra maneira de se multiplexar diversos canais de informação, é dividindo o sinal transmitido em pacotes que ocupem tempos diferentes de transmissão, conforme mostra a figura 5.

Multiplexação por divisão de tempo.

Esse processo, denominado TDM ou Time Division Multiplex é utilizado de forma eficiente na telefonia móvel celular.

Para entender como ele funciona, vamos imaginar de forma simplificada que desejamos transmitir apenas dois sinais de áudio por uma mesma portadora ou canal, conforme mostra a figura 6.

Como funciona o TDM.

Os dois canais são levados a um circuito de chaveamento ou porta de canal. Esses circuitos consistem em chaveadores que abrem e fecham a passagem do sinal de modo alternado.

Quando o circuito abre para o canal A por um instante, seu sinal passa e pode ser transmitido. Quando o circuito abre para o canal B, o sinal passa e ele é transmitido.

Assim, conforme mostra a figura 7, o sinal transmitido é formado por "pacotes" de sinal alternados correspondentes às informações contidas nos canais A e B.

Os pacotes são alternados

Veja que esses pacotes nada mais são do que os valores de pico do sinal que está sendo transmitido no instante em que a chave é a aberta, ou seja, consiste numa amostragem desse sinal.

A transmissão desse valor amostrado pode ser feita diretamente na forma analógica.

Para recuperar o sinal no lado receptor é preciso haver um sincronismo perfeito do circuito para que ele saiba qual pacote pertence ao canal A e qual pacote pertence ao canal B.

Na figura 8 mostramos o circuito típico usado no lado receptor, para a separação dos sinais multiplexados através desta técnica.

Separando