Curso: Análise e Desenvolvimento de Sistemas. (Introdução à Comunicação e Transmissão de Sinais)

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "Curso: Análise e Desenvolvimento de Sistemas. (Introdução à Comunicação e Transmissão de Sinais)"

Maria das Neves Amaral Morais
6 Há anos
Visualizações:

1 Curso: Análise e Desenvolvimento de Sistemas Disciplina Processamento de Mídias e Sinais (Introdução à Comunicação e Transmissão de Sinais) Prof. Wagner Santos C. de Jesus wsantoscj@gmail.com

2 Breve Histórico das Área de Processamento de Sinais 2

3 Breve Histórico Microeletrônica; Digitalização e Telecomunicações; Pesquisa Aeroespacial; Microprocessador; Crescimento atualização Software; Desenvolvimento das Técnicas de Inteligência Artificial 3

4 Conceito de Processamento 4

5 Processamento Atividade realiza em um ou vários, elementos, para obtenção, de um resultado. a b 2 c = a + b 2 c 5

6 Conceito de Mídia 6

7 Mídia Conjunto dos diversos meios de comunicação, com a finalidade de transmitir informações e conteúdos variados. 7

8 Áreas de Aplicação S Processamento de Sinais Digitais Engenharia Elétrica; Engenharia de Telecomunicações Engenharia da Computação Ciência da Computação Engenharia Mecânica Engenharia Biomédica Engenharia Aeroespacial Engenharia de Alimentos Engenharia Nuclear 8

9 Aplicações Práticas Processamento de voz; Áudio; Imagem; Vídeo; Automação; Controle de processos; Robótica; Visão Computacional; Meteorologia; Finanças; Economia; Sistemas Embarcados; Instrumentação 9

10 Introdução ao Conceito de Sistema 10

11 Sistema Conjunto de entidades distintas, trabalhando em harmonia reciproca. 11

12 Exemplo de Sistema Dispositivo Roteador 12

13 Características de um Sistema Função: razão pela qual o sistema deve ser implementado. Variáveis: que armazenam as informações manipuladas pelos elementos. Elementos: Interagem, trocando informação, para cumprir o objetivo do sistema. Conexão: Possibilita a comunicação entre os elementos. 13

14 Introdução à Comunicação de Dados 14

15 Comunicação de Dados Vem a ser a área da Ciência da Computação que aborda a comunicação entre computadores (sistemas computacionais) e os diferentes dispositivos que funcionam em um meio de transmissão incomum. 15

16 Atores da Comunicação de Dados Emissor Receptor Meio AR XXXXX YYYY 16

17 Transmissão de Sinais O conceito de comunicação, em telecomunicações, pode ser entendido como o transporte da informação de um lugar para outro, da origem ao destino. XXXXX YYYY 17

18 Transmissão de Sinais FONTE TRANSMISSOR MEIO + RUÍDO RECEPTOR DESTINO XXXXX YYYY 18

19 Conceito de Campo Eletromagnética 19

20 Definição de Eletromagnetismo O campo magnético pode ser definido tomando como base os campos elétricos e gravitacionais, que determinam as modificações no espaço em razão da presença de cargas elétricas ou de massa. 20

21 Conceito de Sinais 21

22 Definição de Sinal Sinal vem a ser uma entidade que transporta uma informação. Onda 22

23 Conceito de Onda Vem a ser, o resultado, de qualquer perturbação, no meio. 23

24 Visão matemática de Sinal Variável dependente de uma ou mais variáveis independentes: Exemplo: w = f(x,y) 24

25 Característica Física do Sinal Um sinal nada mais é dos que uma grandeza Física. 25

26 Processamento de Sinais (PS) Consiste na análise e/ou modificação de sinais, utilizando teoria fundamental, aplicações e algoritmos, de forma a extrair informações dos mesmos e/ou torná-los mais apropriados para alguma aplicação específica. Espectro de freqüência de arquivo de som padrão WAV, reprodução de explosão. 26

27 Tipos de Sinais de acordo com o número de variáveis 27

28 Unidimensional: Ex. Audio = f(t) Bidimensional: Ex. Imagem = f(x,y) Tridimensional: Ex. Video = f(x,y,t) Multidimensional: Tomografia = f(v 1, v 2, v 3,... v n, t) 28

29 Variável Qualitativa São aquelas que se baseiam em qualidades e não podem ser mensuradas numericamente. Uma variável é qualitativa quando seus possíveis valores são categorias. Escala Ordinal: São aquelas que podem ser colocadas em ordem, mas não é possível quantificar a diferença entre os resultados, por exemplo, a classe social (A, B, C, D, ou E). 29

30 Escala Nominal: São aquelas que não podem ser hierarquizadas ou ordenadas, não tem nenhuma ordem de variações, comparadas apenas por igualdade ou diferença, como a cor dos olhos, o local de nascimento, sexo, carreira, região onde mora. Escala Intervalar: É possível quantificar as diferenças entre as medidas, mas não há um ponto zero absoluto, como quando é dado a mínima e máxima temperatura. 30

31 Variável Quantitativa São aquelas que são numericamente mensuráveis, ou seja, que seus possíveis valores podem ser numéricos ou de contagem. Estas ainda se subdividem em: Variável Quantitativa Discreta: o conjunto de resultados possíveis pode ser finito ou enumerável. Exemplo: número de filhos, alunos numa escola. Variável Quantitativa Contínua: os valores formam um intervalo ou união de números reais. Exemplo: peso, massa, altura, pressão sistólica, nível de açúcar no sangue. 31

32 Área de Aplicação do Processamento de Sinais 32

33 Campos de aplicação do processamento de sinal Processamento de áudio - para sinais elétricos que representam sons, como fala e musica. Processamento de fala - para processar e interpretar palavras faladas. Processamento de imagem - para processamento em câmeras digitais, computadores e vários outros sistemas de imagem. Processamento de vídeo - para interpretar imagens em movimento, como vídeos e imagens animadas. Comunicações sem fio - geração de frequência de ondas, demodulação, filtragem, e equalização do sinal sem fio. Sistemas de controle Dispositivos que controlam outros dispositivos. Sismologia - é o estudo das ondas sísmicas, que também podem ser chamadas de ondas de choque. Processamento de finanças - para analisar dados financeiros, especialmente para propósitos de prever futuros acontecimentos. 33

34 Definição de telemática Conjuntos de serviços informatizados fornecidos por intermédio de uma rede de Telecomunicações. Ciência que trata da transmissão, a longa distância, de informação computadorizada. 34

35 Exemplo Telemática 35

36 Tipos de transmissão de Sinais Ondas eletromagnéticas; luz(3x10 5 Km/s) Transmissão por rádio (propagada por uma antena); Microondas (Transmissão via satélite); Fibras ópticas (variação de luz altíssimas velocidades); 36

37 Tipos Sinais Analógicos Digitais 37

38 Tipos de Sinais de acordo com tipo de variáveis Sinal analógico: Todas as variáveis são continuas. Sinal amostrado :Discretização das variáveis independentes (amostragem). Sinal quantizado: Discretização da variável dependente (quantização). Sinal digital: Todas as variáveis são discretas (amostragem + quantização). Sinal amostrado e sinal digital: conjunto ordenado de valores numéricos (sequencia numérica). 38

39 Conceito de Função Periódica 39

40 Conceito Uma função diz-se periódica se, se repete, ao longo da variável independente com um determinado período constante. Quando se observam fenômenos que se repetem periodicamente, como : Dia; Movimento do Sol; Estações do ano; Ordenação das folhas em uma planta; Programas de Computador 40

41 Corrente Elétrica Continua (Constante ou Pulsada) 41

42 Corrente continua Corrente contínua (CC ou DC) é o fluxo ordenado de elétrons sempre em uma única direção. 42

43 Tipo de corrente continua A CC é considerada constante quando sua intensidade e sentido não são alterados com o passar do tempo. Exemplo: Pilhas e Baterias. Correntes contínuas pulsantes: A corrente tem seu sentido constante, porém o fluxo de elétrons no interior do fio se comporta como pulsos, fazendo com que a intensidade passe por variações no decorrer do tempo. Exemplo: (Diodos, Transistores), usada e transformadores. 43

44 Aplicação prática da corrente contínua Computadores; Modems; Hubs; Switches; Roteadores; Mouses; Teclados; 44

45 Corrente Pulsada 45

46 Corrente Elétrica Alternada 46

47 Gerando Corrente Alternada É uma corrente elétrica cujo sentido varia no tempo, ao contrário da corrente contínua cujo sentido permanece constante ao longo do tempo. 47

48 Parâmetros de Onda em Corrente Elétrica 48

49 Parâmetros de Onda Frequência Amplitude Potência Comprimento Onda 49

50 Sinal analógico Amplitude λ Ciclo = Comprimento de onda λ Período T= Tempo de duração do ciclo 360º 50

51 Processo de Modulação e Demodulação Cabo Modem Linha Telefônica privada Cabo Modem Rede Telefônica Sinal digital Sinal analógico modulado com sinal digital 51

Documentos relacionados

Comunicações Digitais

Comunicações Digitais 1 - Introdução Enlace de um Sistema de Comunicação fonte mensagem transdutor Transmissor Modulador canal ruído receptor transdutor destino mensagem (estimada) sinal de entrada sinal com distorção sinal