FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CAMPUS

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1 FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Princípios de Comunicações Aulas 05 e 06 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 1

2 Fonte de informação Transdutor entrada Sinal de mensagem Transmissor Sinal transmitido Canal de transmissão Sinal recebido Receptor Estimativa de sinal de mensagem Transdutor Saida Usuário da informação Portadora Atenuação, Distorção, Interferência e Ruído Vários efeitos indesejáveis indesejáveis surgem no decurso da transmissão do sinal. A atenuação é um efeito indesejável, pois, reduz a intensidade do sinal no receptor. Mais grave, porém, são distorção, interferências e ruído, que aparecem como alterações de forma de onda ou espectro do sinal. Embora tais contaminações podem ocorrer em qualquer ponto, a convenção padrão é misturá-los inteiramente no canal, tratando o transmissor e o receptor como ideal. (Efeitos contaminantes de distorção, interferências e ruído, respectivamente Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 2

3 A distorção da forma de onda é a perturbação causada por resposta imperfeita do sistema para o próprio sinal desejado. Ao contrário de ruído e interferência, distorção desaparece quando o sinal está desligado. Se o canal tem uma resposta linear, a distorção pode ser corrigida, ou, pelo menos, reduzida, com a ajuda de filtros especiais chamados equalizadores. Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 3

4 1.3 Enlace de comunicação Enlace ou link de comunicação é o estabelecimento de comunicação entre pelo menos dois pontos. Sua classificação obedece a três características principais: i) Número de pontos envolvidos; ii) Sentido de transmissão e iii) Mobilidade Número de pontos envolvidos Enlace ponto-a-ponto T x R x Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 4

5 Enlace ponto-multiponto R x1 T x R x2 R x3 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 5

6 Enlace multiponto-ponto T x1 T x2 R x T x3 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 6

7 Enlace multiponto-multiponto T x1 /R x1 T x4 /R x4 T xa /R xa T xb /R xb T x2 /R x2 R x T x5 /R x5 T x3 /R x3 T x6 /R x6 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 7

8 1.3.2 Quanto ao sentido de transmissão Simplex (SX) A transmissão acontece em apenas um sentido. Ex.: radiodifusão comercial Half-Duplex (HDX) A transmissão acontece nos dois sentidos, mas de forma alternada. Ex.: radioamador Full-Duplex (FDX) A transmissão acontece nos dois sentidos, de forma simultânea. Ex.: Telefonia fixa e móvel. Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 8

9 1.3.3 Quanto à mobilidade Enlace fixo: Os elementos da rede estão em pontos definidos, sem mobilidade, geralmente interligados por uma rede de fios e cabos. Ex.: rede telefônica cabeada. Enlace móvel: Estabelecido entre transmissores ou receptores móveis, por meio de radiofrequência, veiculares ou portáteis. Radiobase: Enlace estabelecido entre estações de rádio fixas no terreno. Enlace misto: Enlace que utiliza rádios e rede fixa de comunicação. Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 9

10 1.4 Limitações de um sistema de comunicação Ao projetar um sistema de comunicação há, em geral, duas restrições: PROBLEMAS TECNOLÓGICOS Disponibilidade de hardware Recursos econômicos Regulamentações governamentais, etc. LIMITAÇÕES FÍSICAS Leis da natureza que dizem respeito à tarefa em questão. Estas limitações acabará por ditar o que pode ou não pode ser realizado, independentemente dos problemas tecnológicos.. LARGURA DE BANDA RUÍDOS Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 10

11 1.4.1 Largura de Banda (B) A Largura de Banda (B) ou Bandwidth (termo original em inglês) é a medida da capacidade de transmissão de um determinado meio, conexão ou rede, determinando a velocidade que os dados passam através desta rede específica. Em transmissão de dados temos diversos tipos de meios de transmissão, cada um com uma largura de banda específica de acordo com suas características construtivas cabo coaxial Fibra ótica B 5Mbits/seg ou 5MHz B 200 a 10Gbits/seg Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 11

12 Todos os Sistema tem uma largura de banda (B) finita e corresponde a diferença entre a maior e menor frequência transmitida, acrecida da banda de guarda.. Exemplo: Canal telefônico: A voz humana está compreendida entre 15 Hz e 20 khz. Entretanto, é no intervalo de Hz que há maior concentração de energia das componenetes da voz, para circuitos telefôncios. Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 12

13 Portanto, a largura de banda (B) do canal telefônico compreende apenas 4 khz, com banda de guardas laterais para evitar distorções na informação. Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 13

14 1.4.2 Ruído (N) Há dois tipos de ruídos que pertubam o sinal de informação: internos e externos. O ruído interno é gerado pelas permanenete colisões de elétrons ao se estabelecer a corrente elétrica nos dispositivos resistivos e semicondutoes, presentes nos equipamentos de transmissão e recepção. O ruído externo são captados pela antena de recepção. Podem ser: ruído atmosférico ou estática (descargas elétricas), ruído cósmico (explosões solares, gera forte campo magnético capaz de danificar os transceptores dos satélites de comunicação) e ruído provocado pelo homem (máquinas e equipamentos, motores elétricos, etc.) Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 14

15 1.4.3 Relação Sinal (S) Ruído (N) Medimos o ruído em relação a um sinal de informação em termos de o sinal e o ruído de energia S/N (ou SNR). S N = SNR = Potência do Sinal da informação na recepção (P si) Potência do Ruído na recepção(p no ) São utilizadas escalas logarítmicas para medir as relações entre as potências de sinais elétricos em virtude das grandes variações existentes entre os sinais elétricos. Um canal pode apresentar uma atenuação ou ganho para o sinal. Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 15

16 A potência de ruído térmico é normalmente pequena, então a relação SΤ N pode ser tão grande que o ruído passa despercebido. Em valores mais baixos de S ΤN, no entanto, o ruído degrada a fidelidade do sinal em comunicação analógica e produz erros em comunicação digital. Sinal analógico original Sinal analógico após adição do ruído Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 16

17 Sinal digital original Sinal digital após adição do ruído Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE) 17