Page 82 - INATEL - Revista Fetin 43ª-completa (2)

Modulador BFSK

Implementado com base na

envoltória complexa

PROBLEMÁTICA/SOLUÇÃO
Os moduladores baseados em envoltória complexa resolvem problemas em sistemas de comunicação que exigem
representação precisa de sinais. O modulador BFSK é um exemplo entre muitos. Esses moduladores melhoram a
transmissão em canais ruidosos e sujeitos a interferências, como redes móveis, satélites e comunicações de alta frequência.
A envoltória complexa representa sinais com amplitude e fase, otimizando hardware e facilitando o processamento digital.
O projeto é destinado a engenheiros de telecomunicações, desenvolvedores de sistemas embarcados e IoT, pesquisadores
de sinais, especialistas em redes de satélite e RF, além de empresas de telecomunicações. Essa tecnologia simplifica a
demodulação e aprimora a qualidade do sinal, essencial para configuração eficiente de redes móveis e satelitais.

FUNCIONAMENTO DO PROJETO

A envoltória complexa representa o sinal modulando fase e amplitude, permitindo um BFSK eficiente em processamento.
O sinal é dividido em duas componentes: In-phase (I) e Quadrature (Q), que representam frequência e fase de forma
compacta e manipulável.
Na implementação, o SDR gera o sinal modulado com flexibilidade, enquanto o FPGA é usado para aplicações embarcadas
de baixo consumo. A modulação controla I e Q para alternar entre duas frequências, usando oscilador local e filtros.
Na demodulação, o sinal é convertido para digital e a envoltória complexa separa as frequências, aplicando filtros passa-
faixa para detectar e decodificar os bits mesmo com ruído.

METODOLOGIA E VALIDAÇÃO DA IDEIA

A metodologia adotada foi ágil e iterativa, incluindo: planejamento e análise dos requisitos, definindo faixas de frequência,
potência e robustez ao ruído, além dos cenários de teste. Em seguida, prototipagem rápida em simuladores como MATLAB
ou GNU Radio permitiu ajustar a envoltória complexa e testar filtragens sob ruído. O desenvolvimento incremental com
testes contínuos utilizou SDR para ajustes em tempo real. Na integração, validou-se o sistema em cenários reais, avaliando
taxa de erro de bit (BER), potência e eficiência espectral.
A validação ocorreu em duas fases: simulação, avaliando BER, SNR e consumo, e testes com SDR em campo, medindo
integridade do sinal e taxa de erro sob diversas condições.

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