Questão de Redes de Computadores — Cabeamento e Meios de Transmissão — VUNESP 2023

Técnicas de modulação digital: ASK, FSK e PSK

Gabarito: letra B. A técnica de chaveamento por deslocamento de frequência (FSK) é amplamente utilizada em transmissões sem fio, pois representa os bits 0 e 1 por frequências distintas da onda portadora, o que a torna robusta a variações de amplitude e adequada a meios como rádio e Bluetooth. As demais alternativas contêm erros conceituais: a letra A troca fase por frequência, a C nega o uso de PSK em modems (falso, pois modems V.22 usam PSK), a D inverte a simplicidade do ASK e a E afirma que ASK é menos suscetível a ruído que FSK, quando ocorre exatamente o contrário.

A modulação é o processo de inserir informação em uma onda portadora, variando uma de suas características: amplitude, frequência ou fase. Quando o sinal a ser transmitido é digital, temos as técnicas de chaveamento (keying), que são três principais: ASK (Amplitude Shift Keying), FSK (Frequency Shift Keying) e PSK (Phase Shift Keying). Cada uma altera um parâmetro da portadora para representar os bits 0 e 1.

No ASK, a amplitude da portadora é modificada: uma amplitude alta representa o bit 1 e uma amplitude baixa (ou zero) representa o bit 0. É a técnica mais simples de implementar, mas também a mais suscetível a ruídos e interferências, pois o ruído afeta diretamente a amplitude do sinal. Um exemplo clássico é o esquema liga-desliga (OOK), usado em comunicações ópticas.

No FSK, a frequência da portadora é alterada: duas frequências diferentes representam os bits 0 e 1, mantendo a amplitude constante. Por não depender da amplitude, o FSK é mais imune a ruídos que o ASK. É amplamente usado em transmissões sem fio, como Bluetooth (GFSK), rádio FM digital e modems de baixa velocidade (padrão V.21).

No PSK, a fase da portadora é modificada: uma mudança de fase (por exemplo, 180°) representa o bit 1, e a ausência de mudança representa o bit 0. É uma técnica eficiente em termos de largura de banda e é usada em modems de maior velocidade (padrão V.22, que transmite 1200 bps usando PSK), além de sistemas como Wi-Fi e TV digital.

A pegadinha da banca está em confundir as características das três técnicas: trocar fase por frequência (letra A), negar o uso de PSK em modems (letra C), inverter a simplicidade do ASK (letra D) e inverter a suscetibilidade a ruído (letra E). A letra B é a única que descreve corretamente o FSK e sua aplicação.

Alternativa A — ❌ Incorreta

A alternativa afirma que no PSK os bits 0 e 1 são representados por duas frequências distintas. Isso é um erro: no PSK, o que varia é a fase da onda portadora, não a frequência. A descrição dada corresponde ao FSK, que usa frequências diferentes. A banca trocou o parâmetro modulado (fase por frequência), uma armadilha clássica.

Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A alternativa afirma que o FSK é muito utilizado em transmissões sem fio. Isso está correto: o FSK é empregado em Bluetooth, rádio FM digital, RFID e em modems de baixa velocidade (como o padrão V.21). Sua robustez a variações de amplitude o torna adequado para meios sem fio, onde o sinal sofre atenuação e interferências.

Alternativa C — ❌ Incorreta

A alternativa afirma que o PSK não pode ser utilizado em modems. Isso é falso: o PSK é amplamente usado em modems, como o padrão V.22, que utiliza modulação por deslocamento de fase para transmitir 1200 bps. A banca nega uma aplicação real da técnica, induzindo o candidato a acreditar que PSK é restrito a outros sistemas.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A alternativa afirma que uma desvantagem do ASK é a menor simplicidade de implementação. Na verdade, o ASK é a técnica mais simples de implementar, pois basta variar a amplitude da portadora (como no esquema liga-desliga). A desvantagem real do ASK é a alta suscetibilidade a ruídos, não a complexidade. A banca inverte o adjetivo: troca "maior simplicidade" por "menor simplicidade".

Alternativa E — ❌ Incorreta

A alternativa afirma que o ASK tem menor suscetibilidade a ruídos e interferências que o FSK. Isso é o oposto da realidade: o ASK é a técnica mais vulnerável a ruídos, pois o ruído afeta diretamente a amplitude do sinal, que é o parâmetro modulado. O FSK, por variar a frequência, é mais imune a ruídos de amplitude. A banca inverte a relação de robustez entre as duas técnicas.

Gabarito: letra B