o principal diferença entre a modulação analógica e digital é que um sinal modulado analógico pode assumir qualquer valor (em uma faixa possível). Em contraste, um sinal modulado digitalmente pode assumir apenas um de um conjunto discreto de valores.

Em resumo, a modulação analógica e digital são duas técnicas de modificação do sinal da portadora para transmitir informações.

Modulação analógica, modulação digital, modulação

O que é modulação

Suponha que você queira transmitir sua música para que pessoas a quilômetros de distância possam ouvi-la. Você pode simplesmente ajustar o volume. Mas, isso não vai servir ao propósito, pois o som morreria sem viajar para muito longe. Além disso, mesmo as pessoas que não querem ouvir sua música não podem evitar ouvi-la quando você aumenta o volume.

Em vez disso, pense em “converter” sua onda sonora em uma onda eletromagnética e transmitir sua música dessa forma. Agora, sem atrapalhar os outros, apenas as pessoas que querem ouvir a música podem usar um conversor para converter as ondas eletromagnéticas de volta em som e ouvir. Um problema ocorre, porém, quando outras pessoas também começam a transmitir suas músicas. As ondas eletromagnéticas deles interferirão com as suas; então, seus ouvintes acabarão com uma confusão de sons.

Então, como as estações de rádio fazem isso? Cada um deles tem uma frequência e transmitem seus sinais usando essa frequência. Uma pessoa que deseja ouvir uma peça musical transmitida em uma determinada frequência deve “sintonizar” essa frequência usando seu próprio rádio. Mas agora há outro problema. Os humanos podem ouvir sons em uma ampla gama de frequências. Como as estações de rádio podem transmitir todas essas frequências diferentes usando apenas uma frequência? A resposta é modulação.

Fatos sobre modulação

Chamamos uma onda com a frequência de uma determinada estação de rádio como aquela sinal da portadora. Esta é simplesmente uma onda senoidal sem nenhuma informação interessante. o sinal de informação é o sinal que contém os dados que queremos transferir (por exemplo, pode ser música no caso de uma estação de rádio). Uma estação de rádio muda as propriedades de seu sinal de portadora dependendo do sinal de informação, e este processo é o que chamamos de modulação. Quando uma estação de rádio transmite um sinal modulado, os rádios dos ouvintes devem demodular esse sinal para extrair as informações de som do sinal recebido.

O que é modulação analógica

Na modulação analógica, o sinal da portadora é modulado em proporção ao sinal de informação para que possa assumir qualquer valor (ou seja, é um sinal analógico) Existem três tipos principais de modulação analógica:

Modulação de amplitude (AM): Aqui, a amplitude da onda portadora é alterada, dependendo do sinal de informação:

Modulação de amplitude

Como você pode ver, sempre que a amplitude do sinal de informação muda, a amplitude do sinal modulado também muda junto com ele.

Modulação de frequência (FM): Aqui, a frequência da onda portadora é alterada de acordo com o sinal de informação.

Modulação de frequência

Observe que, em rádios, para manter o sinal de uma estação separado do sinal de outra, há um limite para a quantidade de frequência que uma estação de rádio pode alterar.

Modulação de fase (PM): Aqui, a fase da onda portadora é alterada de acordo com o sinal de informação:

Modulação de Fase

O que é modulação digital

Na modulação digital, o sinal de informação é digital; ou seja, é um sinal que só pode assumir valores específicos. Os sinais digitais usam códigos binários; uma série de 0s e 1s. Quanto maior o número de 0s e 1s usados ​​para representar o sinal em um determinado intervalo de tempo, maior será o número de valores que o sinal pode assumir. Por exemplo, em nosso exemplo para uma estação de rádio, o sinal de áudio original precisaria ser “cortado” em vários intervalos curtos de tempo. Um valor “permitido” aproximado para o sinal precisaria ser selecionado para cada intervalo de tempo. Cortando o sinal em intervalos de tempo mínimos e usando muitos “valores permitidos” para representar os dados, o som pode parecer natural.

Tipos de modulação digital

Existem vários tipos de modulação digital disponíveis. Eles são o chaveamento de amplitude, chaveamento on-off, chaveamento de freqüência, chaveamento de fase, modulação de amplitude em quadratura, etc.

No chaveamento de mudança de amplitude, a amplitude do sinal é modulada para representar a informação. O tipo mais simples de modulação é o modulação de chaveamento on-off, onde o sinal da portadora é ativado para representar 1 e desativado para representar 0.

Ao contrário da modulação analógica, na modulação digital, a onda portadora é modificada em intervalos de tempo específicos. Como a modulação digital só pode transmitir valores especificados, a informação não é tecnicamente tão perfeita quanto a versão original (as pessoas costumam se referir a isso como tendo “baixa fidelidade” ao sinal original). No entanto, é mais fácil isolar o ruído dos sinais digitais. A multiplexação (envio de vários sinais diferentes usando o mesmo meio) também é mais fácil quando a modulação é digital.

Diferença entre modulação analógica e digital

Valores Permitidos

Um sinal modulado analógico pode assumir qualquer valor dentro de uma faixa, enquanto um sinal modulado digitalmente pode assumir apenas um de um conjunto de valores discretos.

Variação com o Tempo

A modulação analógica pode produzir um sinal que transporta informações que mudam continuamente. Porém, a modulação digital produz um sinal cujo valor muda em intervalos específicos de tempo.

Separação de ruído

É difícil separar o sinal do ruído na modulação analógica, enquanto na modulação digital é fácil separar o sinal do ruído.

Conclusão

A principal diferença entre a modulação analógica e digital é que um sinal modulado analógico pode assumir qualquer valor (em uma faixa possível). Em contraste, um sinal modulado digitalmente pode assumir apenas um de um conjunto discreto de valores.

Imagem Cortesia

1. “Illustration of Amplitude Modulation” de Ivan Akira (próprio trabalho) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

2. “Illustration of Frequency Modulation” por Ivan Akira (próprio trabalho) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

3. “Ilustração da modulação de fase” de Ivan Akira (Trabalho próprio) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons