Modo FSK

MODO FSK - Frequency-shift keying ou modulação por chaveamento de frequência : é uma técnica de modulação na qual o sinal digital modulante varia a frequência deuam onda portadora analógica de acordo com valores pré-determinados.

Inicialmente eram utilizados apenas dois valores de frequência, cada um representando um nível binário "1" ou "0". Este método passou a ser chamado de BFSK (Binary Frequency-shift keying). Foram então introduzidos mais valores de frequência, o que permitiu a codificação de dois ou mais bits por valor. Por exemplo: utilizando 4 valores diferentes de frequência, pode-se atribuir 2 bits para cada valor, de acordo com a tabela abaixo:

Freq. x Bits

f1 - 00

f2 - 01

f3 - 10

f4 - 11

Como em todos os métodos de modulação digital, é utilizada uma sequência de bits igualmente espaçados que modulam a portadora. O período de cada pulso da sequência é dado por Td. Desta forma, a menor largura de banda necessária para transmitir esse pulso, f, é:

f = 1 / (2 * Td)

Este sistema é usado por algumas operadoras em dispositivos de identificação de chamadas.

Parecido com o FM, o FSK ( sintonia por deslocamento de freqüência ) desloca a freqüência da portadora do transmissor. Diferente de FM entretanto, o FSK desloca a freqüência entre apenas dos pontos fixos separados. A maior freqüência é chamada de freqüência de marco enquanto a menor das duas freqüências é chamada de freqüência de espaço. Por contraste, um sinal FM pode ondular para qualquer freqüência dentro do seu intervalo de desvio.

Podemos visualizar como ocorre este processo através da figura abaixo. Repare que a cada deslocamento de freqüência ou fase, atribui-se um valor binário, que efetivamente irá conduzir a informação.

O FSK foi originalmente desenvolvido para envia texto através de dispositivos de radio teleimpressor. O deslocamento da portadora entre o marco e o espaço foi usado para gerar caracteres no código Baudot, o qual pode ser pensado como uma versão mais elaborada do código Morse. No receptor, os sinais Baudot foram usados para produzir texto impresso em impressoras e , depois, telas de vídeo.

Conforme a tecnologia evolui, o FSK foi usado para transmitir mensagens no código ASCII usados por computadores, isto permitiu o uso de caracteres caixa baixa e alta e símbolos especiais. A introdução de micro processadores tornou possível usar o FSK para enviar mensagens com capacidade de verificação e correção automática de erros. Isto é feito através da inclusão de códigos de verificação de erro nas mensagens e permitindo a estação receptora requisitar a retransmissão se uma mensagem ou os códigos de verificação de erro estiverem em conflito ( ou se o código não foi recebido ). Entre os modos mais comuns tais como o FSK estão o AMTOR ( amateur teleprinting over radio - tele impressão amadora através do radio ) e FEC ( forward error correction - correção adiantada de erro ).

O FSK é o modo mais rápido de se enviar texto pelo radio, e os modos de correção de erro oferecem alta acuracidade e confiabilidade. O espaço de freqüência ocupado depende da quantidade de deslocamentos, mas um sinal típico de FSK ocupa menos que 1.5 kHz de espaço. A grande desvantagem do FSK é a necessidade de um mais elaborado equipamento de recepção.

Terminais de recepção especial e adaptadores estão disponíveis para que você "veja" os modos FSK. Muitos deles trabalham em conjunto com os computadores pessoais.

Modos Digitais

A mesma tecnologia que torna possível visualizar esta página Web é também usado no ar. Os modos digitais podem organizar informação em pacotes que contem campos de endereçamento, informação a respeito do protocolo que está sendo utilizado, código de detecção de erros, umas poucas centenas de bytes de dados, e bits para indicar onde cada pacote começa e termina.

Ao invés de transmitir mensagens em fluxos contínuos, os modos de pacotes os quebram em pacotes. No terminal de recepção, os diferentes pacotes são reagrupados para formar a mensagem original. Se um pacote está perdido ou for recebido com erros, a estação receptora pode requisitar a retransmissão do pacote. Os pacotes podem ser recebidos fora de seqüência ou até de múltiplas fontes ( tais como de diferentes estações retransmissoras ) e continuarão a ser agrupadas dentro da mensagem original pela estação receptora.

Enquanto os modos de pacotes tem sido usados principalmente para enviar texto, qualquer informação que pode ser convertida em formato digital - som, gráficos, vídeo etc -pode ser transmitida por modos digitais.

Outra vantagem dos modos de pacotes é que os pacotes podem ser endereçados a estações especificas no campo de endereço de cada pacote. Outras estações irão ignorar os pacotes não endereçados a elas.

A grande desvantagem dos modos pacotes é a complexidade do sistemas necessário para recepção e transmissão. O espaço de freqüência ocupado é diretamente proporcional a velocidade a qual as mensagens são transmitidas, e os modos de radio digital são muito lentos comparados a seus equivalentes na Internet. A mais lenta conexão através da Internet é de 14.400 baud ( 14.4 K ), enquanto a taxa máxima na pratica do modo digital é de 9600 baud ( 9.6 K ). Em freqüências abaixo de 30 MHz, é ainda mais baixa; velocidade são geralmente restritas a apenas 300 bauds ( 0.3 K ). Como resultado, os modos digitais através de radio entregam performance muito menor que seu potencial.

Adaptadores especiais de recepção para os modos pacotes estão disponíveis, e esta usualmente trabalham em conjunto com computadores pessoais. A maioria oferece capacidade de recepção de FSK também.

Outra forma de modulação digital é conhecida como spread spectrum ( espalhamento de espectro ). A maioria dos outros métodos de modulação empacotam toda a potencia de saída do transmissor em uma largura de banda de poucos kHz. ( Mesmo em FM, a portadora não ocupa muita largura de banda, mesmo podendo sua freqüência ser desviada ao longo de um intervalo largo ). O espalhamento de espectro literalmente "espalha" a portadora através de um intervalo de freqüência que pode ser tal qual 10 kHz em freqüências abaixo de 30 MHz. ( O espalhamento acima de 100 kHz ou maior é comum nas bandas de VHF e UHF ). Este espalhamento é geralmente feito através de um "código de espalhamento" contido em um chip interno micro processado.

Quando ouvido em um receptor convencional, o espalhamento de espectro soa que nem ruído aleatório agua "borbulhando". Um receptor equipado com o micro processador que tem o correspondente "código de espalhamento" é necessário para receber adequadamente a transmissão. As vantagens deste método incluem o alto grau de privacidade e liberdade e imunidade a interferência, porque o receptor de espalhamento de espectro irá rejeitar qualquer sinal que não apresenta o código apropriado. A maioria dos usuários do espalhamento de espectro abaixo de 30 MHz são vários serviços militares e governamentais.

Fonte : https://www.sarmento.eng.br/Modulacao.htm