Comunicações a longas distâncias

Transcrição

1 Comunicações a longas distâncias Ondas sonoras Ondas electromagnéticas - para se propagarem exigem a presença de um meio material; - propagam-se em sólidos, líquidos e gases embora com diferente velocidade; - propagam-se no ar a velocidade aproximada de 340 m/s; - devido à resistência do ar, a amplitude da onda sonora vai diminuindo gradualmente, até se extinguir; - a energia associada às ondas sonoras dissipase no meio de propagação. -não necessitam de um meio material para se propagar propagam-se no vazio; - Propaga-se no vácuo e no ar (aprox.) à velocidade de km/s; - ondas electromagnéticas no vazio não são absorvidas.

2 Componentes de um telemóvel Os telemóveis são os dispositivos mais complexos que as pessoas usam no diaa-dia. Os telemóveis digitais modernos podem processar milhões de cálculos por segundo para comprimir e descomprimir o fluxo de voz. Se desmontarmos um telemóvel, descobrimos que ele contém apenas poucas peças individuais: - Uma placa de circuitos que contém o "cérebro" do telefone - Uma antena - Um visor de cristal líquido (LCD) - Um teclado - Um microfone - Um altifalante - Uma bateria

3 As comunicações modernas A transmissão de sinais sonoros a longas distâncias tem limitações. Daí a necessidade de se utilizar outros processos de comunicação. Usam-se ondas electromagnéticas (por exemplo, ondas rádio ou microondas) para transportar a informação contida nos sinais sonoros ou outros. Mas, para que a transmissão seja possível é necessário converter um sinal sonoro em sinal eléctrico. 1º- Os dados «originais» (os sons, as imagens, etc.) são convertidos numa «série» de sinais eléctricos. 2º- Estes sinais eléctricos são «adicionados» através de técnicas de modulação a sinais electromagnéticos de muito maior frequência a portadora -, e em seguida transmitidos através de fios, do espaço livre ou de fibras ópticas, 3º- Os sinais originais (informação original) são recuperados através de desmodulação no receptor quando este está sintonizado na portadora correspondente.

4 -O microfone converte o sinal sonoro num sinal eléctrico. Este sinal é amplificado no amplificador. - O oscilador RF produz uma corrente alternada de elevada frequência, necessária para produzir ondas rádio são as ondas portadoras. - Uma onda portadora não modulada não transmite informação é necessária a sua modulação. - A onda portadora modulada é amplificada e transmitida através de antenas transmissoras. - A antena do receptor detecta as ondas rádio moduladas e as suas frequências. Esta onda é desmodulada, isto é, o sinal eléctrico e a onda rádio são separados. - O sinal eléctrico é amplificado e o altifalante transforma o sinal eléctrico em vibrações sonoras.

5 Microfone e altifalante Utilizam-se para captar e difundir a informação proveniente de uma onda sonora. - microfone: converte a onda sonora em sinal eléctrico que contém a mesma informação da onda sonora. - altifalante: converte o sinal eléctrico recebido na onda sonora que contém a informação inicial

6 Nos modernos sistemas de comunicação há conversores que convertem um sinal sonoro num sinal eléctrico. Estes sinais podem ser classificados como sinais analógicos ou digitais, dependendo das suas características. Sinal analógico é uma grandeza física que varia com o tempo, normalmente de maneira suave e contínua. Sinal digital não varia continuamente no decurso do tempo. Pode ter apenas dois valores: zero (0) e um (1) (código binário). É uma sequência ordenada de símbolos seleccionados a partir de um conjunto de elementos discretos.

7 Conversão de sinais analógicos para digitais Utilizando circuitos integrados (circuito electrónicos complexos que dispõe de vários componentes electrónicos, entre os quais chips e portas lógicas), pode converter-se um sinal analógico num sinal digital e vice-versa. Este circuito é, fundamentalmente, constituído por um conversor AD (analógicodigital), que transforma um sinal analógico num sinal digital. Por sua vez, é possível converter, novamente, o sinal digital no sinal analógico, intercalando nesse circuito um conversor DA (digital-analógico)

8 Conversão de sinais analógicos para digitais

9 Microfone Como funcionam os telemóveis O microfone do telemóvel transforma um sinal sonoro num sinal eléctrico. Este sinal varia continuamente no tempo é um sinal analógico Placa de circuitos A placa de circuitos é constituída por diversos chips de computador. Os chips de conversão analógico para digital e digital para analógico traduzem o sinal de rádio emitido de analógico para digital e o sinal recebido de digital novamente para analógico. O processador de sinal digital (em inglês, DSP) é um processador altamente personalizado e projectado para efectuar cálculos de manipulação do sinal em alta velocidade.

10 Como funcionam os telemóveis Placa de circuitos O microprocessador cuida de todas as tarefas requeridas pelo teclado e pelo visor. É o responsável pelo controle de sinalização com a estação base, além de coordenar as demais funções na placa. Os chips de memória ROM e memória Flash proporcionam o armazenamento do sistema operacional e dos recursos personalizáveis de seu telefone, como a agenda de telefones. Finalmente, os amplificadores RF manipulam os sinais que entram e saem da antena.

11 Como funcionam os telemóveis Antena A antena do receptor detecta as ondas rádio moduladas e as suas frequências. Altifalante - altifalante: converte o sinal eléctrico recebido na onda sonora que contém a informação inicial.

12 O visor e os contactos do teclado Cartão de memória Flash Visor de cristais líquidos. Este cresceu consideravelmente em tamanho devido ao aumento do número de recursos dos telemóveis. Alguns telefones armazenam determinadas informações, como os códigos SID e MIN, na memória Flash interna, enquanto outros usam cartões externos similares aos cartões SmartMedia.

13 Tecnologias: GSM, GPRS, 3G O telemóvel é um aparelho de comunicação por ondas electromagnéticas que permite a transmissão bidireccional de voz. Há diferentes tecnologias para a difusão das ondas electromagnéticas nos telefones móveis, baseadas na compressão das informações ou na sua distribuição:

14 Tecnologias: GSM, GPRS, 3G - a primeira geração (1G) (a analógica, desenvolvida no início dos anos 1980) - Com os sistemas NMT e AMPS, estes somente podem ser usados para a comunicação de voz e têm uma qualidade de ligação altamente variável devido à interferência;

15 Tecnologias: GSM, GPRS, 3G - a segunda geração (2G) (digital, desenvolvida no final dos anos 1980 e início dos anos 1990) - utiliza a tecnologia GSM. OGSM (Global System for Mobile Communications, ou Sistema Global para Comunicações Móveis) é uma tecnologia móvel e o padrão mais popular para telemóveis do mundo. O GSM diferencia-se dos seus predecessores por ter o sinal e os canais de voz digitais. Do ponto de vista do consumidor, a vantagem-chave do GSM são os serviços novos com baixos custos. Por exemplo, a troca de mensagens de texto e capacidade para transmissão de dados entre dispositivos de fax e modem.

16 Tecnologias: GSM, GPRS, 3G - a segunda geração e meia (2,5G) (uma evolução à 2G, com melhorias significativas em capacidade de transmissão de dados e na adopção da tecnologia de pacotes) - A 2,5G tem velocidades superiores à 2G e, através de tecnologias de pacotes, permite acesso à Internet mais flexível e mais eficiente. A geração 2,5G utiliza tecnologias como GPRS (General Packet Radio Service).O GPRS é um sistema de transmissão de dados por pacotes, que permite aos utilizadores estar permanentemente online e potencia a velocidade das comunicações de dados para valores superiores aos actuais na rede GSM.

17 Tecnologias: GSM, GPRS, 3G - a terceira geração (3G) - é um termo genérico que cobre várias tecnologias para redes de telefonia sem fio do futuro. Combina Internet móvel de alta velocidade com serviços baseados em IP (Internet Protocolo) e ainda o download acelerado de arquivos de som (música) e imagem (vídeo) nos aparelhos móveis. Um dos trunfos da tecnologia 3G sobre GSM-GRPS-WAP é a enorme diferença em termos de capacidade e de qualidade, ela permite o acesso a informação altamente móvel, personalizada e fácil de aceder.