CONCEITOS BÁSICOS SOBRE COMUNICAÇÕES

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1 CONCEITOS BÁSICOS SOBRE COMUNICAÇÕES

2 DEFINIÇÕES Comunicação processo pelo qual a informação é transmitida de forma confiável de um ponto, no espaço e no tempo, denominado fonte, para outro ponto, o destino. Mensagem corresponde as manifestações físicas da informação produzida pela fonte. Sinal grandeza elétrica variável no tempo tal como uma corrente ou tensão, e representa a mensagem. Sistema elemento físico que modifica os sinais a ele aplicados. Finalidade de um sistema de comunicação fornecer uma réplica aceitável da mensagem no destino. Largura de espectro faia de frequências pertecentes ao sinal. Largura de faia de frequências faia de frequências que um sistema pode transmitir com fidelidade.

3 MODELO DE UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO FONTE TRANSDUTOR DE ENTRADA TRANSMISSOR RUÍDO INTERFERÊNCIA DISTORÇÃO ATENUAÇÃO CANAL DESTINO TRANSDUTOR DE SAÍDA RECEPTOR

4 MODELO DE UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO Transdutor converte a mensagem em um sinal elétrico. Transmissor acopla o sinal ao canal de transmissão. Para fins de transmissão efetiva e eficiente, algumas operações de processamento de sinal devem ser realizadas. A mais comum é a modulação. Canal ligação elétrica entre transmissor e receptor. Par de fios, onda de rádio, feie de laser Receptor etrair o sinal desejado do canal e fornecê-lo ao transdutor de saída. Estágios de amplificação. Sua operação principal é a demodulação. Transdutor de saída converte o sinal elétrico em mensagem.

5 Sistemas de Comunicação Cabeados Sistema Convencionais de Telefonia Fia Sistema de Distribuição de Sinal de TV via Cabo CATV Redes Cabeadas Wired Networks: LANs / MANs / WANs Backbone de Fibra Ótica da Operadoras de Telecomunicações Barramento de comunicação dentro de computadores para comunicação entre CPU e memória Sistemas de Comunicação Sem Fio Wireless Transmissão via Satélite Transmissão de Sinais de Rádio e TV Telefone Sem Fio Sistemas de Telefonia Celular Redes Sem Fio WiFi / WiMAX Bluetooth / Zigbee Ultra Wide Band UWB Enlaces de Microondas Redes de Sensores / Ad hoc GPS 5

6 EFEITOS INDESEJÁVEIS OCORRIDOS NO CANAL Atenuação redução da intensidade do sinal. Decréscimo progressivo da potência do sinal com o aumento da distância. Distorção alteração do sinal devida a uma resposta imperfeita do sistema ao sinal. Interferência contaminação por sinais estranhos, normalmente feitos pelo homem, de forma similar ao sinal desejado. Ruído sinais elétricos aleatórios ou imprevisíveis provenientes de causas naturais, tanto internos quanto eternos ao sistema.

7 LIMITAÇÕES FUNDAMENATAIS DA TRANSMISSÃO DA INFORMAÇÃO Limitação da largura de faia variação da energia requer intervalo de tempo. Ruído está sempre presente nos sistemas elétricos. Limita a habilidade de identificar corretamente o sinal enviado. Capacidade de canal é o máimo em bps que pode ser transmitido pelo canal. c B log 1 + S N

8 DENSIDADE ESPECTRAL DE ENERGIA Mostra como a energia de um sinal se distribui ao longo do espectro, e é definida como : A área total sob a curva da densidade espectral é igual a energia total do sinal, assim: Eercício E ψ g f G f G f / Hz] Determine a DEE e a energia total de gtep-tut. Faça os cálculos em ambos domínios df g t [ J Teorema de energia de Rayleigh dt [ J ]

9 DENSIDADE ESPECTRAL DE POTÊNCIA Mostra como a potência média de um sinal periódico se distribui ao longo do espectro. S g f Gp f [ W / Hz] Gp f TF para funções periódicas A área total sob a curva de DEP é igual a potência média do sinal periódico P G f df [ W ] Outra forma de calcular a potência média P 1 To To To gp t dt Ou usando o teorema de Parceval P Co + n 1 Cn

10 DENSIDADE ESPECTRAL DE POTÊNCIA Determine a potência média do sinal gtacos π fc t

11 Função Autocorrelação Fornece uma medida de similaridade, ou coerência, entre um dado sinal e o conjugado deste deslocado de um quantidade variável. Periódico 1 Aperiódico * 0 * dt t t T R dt t t R T T τ τ τ τ

12 FUNÇÃO CROSSCORRELAÇÃO Fornece uma medida de similaridade entre um sinal e uma versão conjugada deslocada no tempo de um segundo sinal. R 1 τ 1 t * t τ dt R 1 t * 1 t τ dt Aperiódico R 1 τ 1 T 0 To To t * t τ dt Periódicos de mesmo período To