Frequência Modulada

Definição de modulação de frequência

Modulação é o processo pelo qual as informações são codificadas de uma fonte de mensagem para otimizá-la para transmissão. Modulação de frequência (FM) é a codificação de informações em uma onda portadora, alterando a frequência instantânea da onda. A tecnologia FM é amplamente utilizada nas áreas de computação, telecomunicações e processamento de sinais.O diagrama mostra a diferença entre as ondas de um sinal de modulação e portadora e a modulação de frequência.

O que é modulação de frequência?
Modulação em Frequência é uma modulação na qual a frequência da onda portadora é alterada de acordo com a amplitude instantânea do sinal modulante, mantendo a fase e a amplitude constantes. A modificação da frequência da onda portadora é realizada com o objetivo de enviar dados ou informações por pequenas distâncias. 

O índice de modulação de frequência é consistentemente superior a 1, requer alta largura de banda na faixa de 200 kHz, opera em uma faixa de frequência muito alta de 88 a 108 Megahertz, tem um circuito complexo com um número infinito de bandas laterais e recebe um sinal de alta qualidade com alta qualidade de som. Modulação em frequência e fase são métodos principais complementares de modulação em ângulo, que é uma classe de modulação em frequência portadora freqüentemente usada em sistemas de transmissão de telecomunicações.

Os sinais de FM podem ser gerados usando modulação de frequência direta, que é obtida inserindo uma mensagem diretamente em um oscilador controlado por tensão, ou usando modulação de frequência indireta, que é obtida integrando um sinal de mensagem para gerar um sinal modulado em fase, que é então usado para modular um oscilador controlado por cristal, cujo resultado é transmitido através de um multiplicador de frequência para produzir um sinal FM.

Casos de uso de modulação de frequência incluem transmissão de rádio FM, sistemas de gravação de fita magnética, monitoramento de recém-nascidos para convulsões via EEG, radar, prospecção sísmica, síntese de som, telemetria, sistemas de rádio bidirecionais e sistemas de transmissão de vídeo.

Equação de modulação de frequência: FM: VFM (t) = Vco sen (2 p [fc + (Df / Vmo) Vm (t)] t + f)
Modulação de amplitude vs modulação de frequência
A Modulação de Amplitude (AM) é uma modulação em que a amplitude da onda portadora é alterada de acordo com a amplitude instantânea do sinal modulante, mantendo a fase e a frequência constantes. A modificação da amplitude da onda portadora é realizada com o propósito de enviar dados ou informações a longas distâncias.

O índice de modulação de amplitude varia de 0 a 1, requer baixa largura de banda na faixa de 10 kHz, opera em faixas de frequência média e alta de 535 a 1705 quilohertz, tem um circuito simples com apenas duas bandas laterais e recebe sinais de baixa qualidade com som ruim qualidade.

FM e AM funcionam da mesma maneira, porém a maneira pela qual suas ondas portadoras são moduladas é diferente. Com AM, a intensidade do sinal varia para incorporar informações de som. Com FM, a frequência na qual a corrente muda de direção por segundo para o sinal da portadora é variada para incorporar informações de som.


Modulação de frequência em sistemas de comunicação
Existem dois tipos diferentes de modulação de frequência usados ​​em telecomunicações: modulação de frequência analógica e modulação de frequência digital.Na modulação analógica, uma onda portadora sinusoidal que varia continuamente modula o sinal de dados. As três propriedades definidoras de uma onda portadora - frequência, amplitude e fase - são usadas para criar AM, PM e modulação de fase. A modulação digital, categorizada como tecla de mudança de frequência, tecla de mudança de amplitude ou tecla de mudança de fase, funciona de forma semelhante à analógica, no entanto, onde a modulação analógica é normalmente usada para AM, FM e transmissão de ondas curtas, a modulação digital envolve a transmissão de sinais binários ( 0 e 1).

Modulação de frequência na análise de vibração
A análise de vibração é um processo para medir e analisar os níveis e padrões de sinais de vibração ou frequências de máquinas a fim de detectar eventos de vibração anormais e avaliar a saúde geral das máquinas e seus componentes. A análise de vibração é especialmente útil com máquinas rotativas, nas quais existem mecanismos de falha que podem causar anormalidades na modulação de amplitude e frequência. O processo de demodulação pode detectar diretamente essas frequências de modulação e é usado para recuperar o conteúdo da informação da onda portadora modulada.


Como o OmniSci ajuda a monitorar a modulação de frequência?
Em muitas redes de telecomunicações, é necessário implementar a modulação para que os sinais portadores de informações sejam representados por uma forma de onda que possa efetivamente passar por um meio de transmissão. Esse sinal modulado é então revertido para o sinal portador de informações original por meio de demodulação. A interrupção desta transmissão pode ocorrer se houver anormalidades nos sinais modulados.

A detecção de anomalias de sinal ou padrões de vibração anormais em enormes volumes de sinais de dados não é possível usando soluções tradicionais. Usando o OmniSci, os analistas de telecomunicações podem detectar e visualizar facilmente anomalias de sinal de rede em bilhões de linhas de registros, com consultas SQL apontar e clicar retornadas em milissegundos.

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