Eletrônica Aplicada - Saber Eletrônica

tecnologias
Rádio Digital
Terabits de informação cruzam o mundo
a cada segundo, transportando voz, dados,
imagens ou vídeo, passando por fibras ópticas,
enlaces de rádio, cabos, ou via satélite.
Não importando o meio, os conceitos
de transmissão envolvidos são basicamente
os mesmos: atenuação, distorção, atraso de
grupo, interferência intersimbólica, relação
energia por bit/ruído etc.
Por envolver a maioria dos conceitos e
ter diferentes aplicações, o rádio digital foi
escolhido para ser analisado em detalhe. O
diagrama de blocos de um transmissor e receptor
estão desenhados na figura 1.
14 I SABER ELETRÔNICA 460 I Março/Abril 2012
Visão Geral
Em uma placa de circuitos digitais contendo
portas lógicas os sinais obedecem ao padrão
TTL, ou seja, possuem um nível DC e bordas
abruptas de subida e descida, confinando a
energia de um bit em uma janela finita no tempo
(figura 2). Esse confinamento no tempo implica
em uma grande ocupação do espectro.
Na transmissão de sinais, principalmente
por rádio, há outros usuários transmitindo
informações em canais adjacentes, o que, portanto,
obriga cada usuário a usar uma parcela
limitada do espectro de frequências para que
todos possam realizar suas transmissões sem
interferência. Essa limitação em frequência
(banda ocupada pelo sinal) provoca um espalhamento
da energia do pulso no domínio
do tempo (figura 3).
Outro conceito importante é que símbolos,
não bits, são transmitidos, e que os
mesmos podem significar mais de um bit,
dependendo do tipo de modulação. Devido
ao espalhamento da energia no tempo, parte
da energia de um símbolo invade a janela
de tempo de outros símbolos posteriores,
podendo causar uma detecção errada dos
valores dos mesmos, o que é chamado de
interferência intersimbólica (IIS).
Roberto Remaili
Nyquist criou alguns critérios que
se obedecidos minimizam a IIS, sendo o
principal, o seguinte:
“O símbolo tem seu formato tal que
possui amplitude não nula no seu instante
de amostragem, e possui amplitude nula
nos instantes de amostragem dos outros
símbolos.”
Vários tipos de pulsos seguem esta
regra, porém, para minimizar os problemas
de jitter são escolhidos pulsos
que possuem um rápido decaimento da
amplitude no tempo, sendo na prática
utilizado o pulso cujo espectro é comumente
chamado de “cosseno levantado”
(figura 4).
Em transmissão ponto a ponto, onde
os equipamentos transmissor e receptor
são sempre do mesmo fabricante, a
distribuição da filtragem do sinal é livre,
tendo como única preocupação que na
detecção o sinal possua o espectro do
cosseno levantado.
Em transmissão do tipo telefonia celular,
onde o transmissor (ERB / telefone
móvel) é de um fabricante e o receptor
(telefone móvel / ERB) é de outro fabricante
convencionou-se dividir a filtragem
F1. Diagrama de blocos do transmissor
e receptor.