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Elementos de um sistema de Elementos de um sistema de comunicações comunicações Princípios de Comunicações Professor : João Freire Abramowicz

Principios da comunicação I Unidade

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Page 1: Principios da comunicação I Unidade

Elementos de um sistema de Elementos de um sistema de comunicaçõescomunicações

Princípios de Comunicações

Professor : João Freire Abramowicz

Page 2: Principios da comunicação I Unidade

EmentaEmenta Canal de comunicação. Canal de comunicação. Processos estocásticos. Processos estocásticos. Modulação de amplitude. Modulação de amplitude. Modulação angular. Modulação angular. Codificação de sinais analógicos.Codificação de sinais analógicos. Transmissão digital em banda básica. Transmissão digital em banda básica. Modulação digital. Modulação digital. Sistemas de múltiplo acesso. Sistemas de múltiplo acesso. Tópicos em Comunicações. Tópicos em Comunicações.

Page 3: Principios da comunicação I Unidade

ObjetivoObjetivo

O propósito deste curso é apresentar os O propósito deste curso é apresentar os principais conceitos e definições de sistemas principais conceitos e definições de sistemas de telecomunicações e viabilizar a utilização de telecomunicações e viabilizar a utilização eficiente dos mesmos no dia-a-dia do eficiente dos mesmos no dia-a-dia do profissional graduado em Redes de profissional graduado em Redes de computadores.computadores.

Page 4: Principios da comunicação I Unidade

MetodologiaMetodologia

A metodologia a ser empregada no decorrer da A metodologia a ser empregada no decorrer da atividade prevê a realização de algumas atividade prevê a realização de algumas aulas expositivas, e diversas aulas práticas aulas expositivas, e diversas aulas práticas em laboratório e seminários, bem como em laboratório e seminários, bem como realização de atividades em gruporealização de atividades em grupo

Page 5: Principios da comunicação I Unidade

Procedimentos de AvaliaçãoProcedimentos de Avaliação

A avaliação será realizada continuamente ao A avaliação será realizada continuamente ao longo do semestre, englobando atividades que longo do semestre, englobando atividades que envolvem: (a) participação em aula; (b) envolvem: (a) participação em aula; (b) resolução de listas de exercícios; (c) trabalhos de resolução de listas de exercícios; (c) trabalhos de pesquisa; e (d) avaliação escrita. pesquisa; e (d) avaliação escrita.

Algumas das atividades serão realizadas Algumas das atividades serão realizadas individualmente e outras em grupo (de acordo individualmente e outras em grupo (de acordo com o que for combinado em sala de aula). O com o que for combinado em sala de aula). O peso de cada uma das atividades de avaliação peso de cada uma das atividades de avaliação também será discutido em sala de aula.também será discutido em sala de aula.

Page 6: Principios da comunicação I Unidade

Bibliografia BásicaBibliografia Básica

S. Haykin & M. Moher, Sistemas de Comunicação, S. Haykin & M. Moher, Sistemas de Comunicação, 5ª Edição, John Wiley & Sons (Bookman), 2011 5ª Edição, John Wiley & Sons (Bookman), 2011

S. Haykin & M. Moher, An Introduction to Analog S. Haykin & M. Moher, An Introduction to Analog and Digital Communications, 2th Edition, John and Digital Communications, 2th Edition, John Wiley & Sons, 2006. Wiley & Sons, 2006.

B. Sklar, Digital Communications: Fundamentals B. Sklar, Digital Communications: Fundamentals and Applications, 2nd Edition, Prentice Hall, and Applications, 2nd Edition, Prentice Hall, 2001. 2001.

Page 7: Principios da comunicação I Unidade

Bibliografia ComplementarBibliografia Complementar

J. Proakis & M. Salehi, Digital Communications, 5th J. Proakis & M. Salehi, Digital Communications, 5th Edition, McGraw-Hill, 2007. Edition, McGraw-Hill, 2007.

CIRCUITOS digitais; LOURENÇO, Antonio Carlos de et CIRCUITOS digitais; LOURENÇO, Antonio Carlos de et al. Circuitos digitais. 6ª ed. São Paulo: Érica, 2002. 321 al. Circuitos digitais. 6ª ed. São Paulo: Érica, 2002. 321 p.. p..

TORRES, Gabriel. Hardware: curso completo. 4ª ed. RIO TORRES, Gabriel. Hardware: curso completo. 4ª ed. RIO DE JANEIRO: Axcel Books, 2001. 1398. DE JANEIRO: Axcel Books, 2001. 1398.

DELGADO, JOSÉ. Arquitetura de computadores.. 2ª ed. DELGADO, JOSÉ. Arquitetura de computadores.. 2ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. 534 p..Rio de Janeiro: LTC, 2009. 534 p..

Page 8: Principios da comunicação I Unidade

ÍndiceÍndice

1.1. Processo de ComunicaçãoProcesso de Comunicação

2.2. Elementos básicos de um sistema de comunicaçãoElementos básicos de um sistema de comunicação

3.3. Princípios de Comunicação em RedesPrincípios de Comunicação em Redes

4.4. Exercícios Exercícios

Page 9: Principios da comunicação I Unidade

COMUNICAÇÃO COMUNICAÇÃO

TRANSMISSÃO DE INFORMAÇÃO DE TRANSMISSÃO DE INFORMAÇÃO DE UM PONTO A OUTRO, ATRAVÉS DE UM PONTO A OUTRO, ATRAVÉS DE

UMA SUCESSÃO DE PROCESSOS.UMA SUCESSÃO DE PROCESSOS.

Page 10: Principios da comunicação I Unidade

Processos de ComunicaçãoProcessos de Comunicação

Geração de sinais de mensagem: voz, música, Geração de sinais de mensagem: voz, música, imagens ou informações de computadores;imagens ou informações de computadores;

A descrição do sinal de mensagem com precisão A descrição do sinal de mensagem com precisão adequada, através de um conjunto de símbolos: adequada, através de um conjunto de símbolos: elétricos, auditivos ou visuais;elétricos, auditivos ou visuais;

A codificação destes símbolos de forma que possa A codificação destes símbolos de forma que possa ser possível a sua transmissão através de um meio ser possível a sua transmissão através de um meio físico de interesse;físico de interesse;

Page 11: Principios da comunicação I Unidade

Processos de ComunicaçãoProcessos de Comunicação A transmissão deste código ao destino A transmissão deste código ao destino

desejado;desejado;

A decodificação e reprodução dos símbolos A decodificação e reprodução dos símbolos originais;originais;

A recriação da mensagem original, com um A recriação da mensagem original, com um nível de degradação aceitável, degradação nível de degradação aceitável, degradação esta, devido às imperfeições do sistema.esta, devido às imperfeições do sistema.

Page 12: Principios da comunicação I Unidade

Elementos básicos de um sistema Elementos básicos de um sistema de comunicaçãode comunicação

O propósito de um sistema de comunicações é conduzir os sinais de informação a partir de uma fonte, localizada em um ponto, para um usuário de destino, localizado em outro ponto.

Page 13: Principios da comunicação I Unidade

Elementos básicos de um sistema de Elementos básicos de um sistema de comunicaçãocomunicação

Fonte: origina a mensagem a ser transmitida.Fonte: origina a mensagem a ser transmitida.

Ex. voz humana, imagem da televisão. Todas elas devem Ex. voz humana, imagem da televisão. Todas elas devem ser convertidas por um transdutor numa forma de onda ser convertidas por um transdutor numa forma de onda de um sinal elétrico denominado de sinal na banda base de um sinal elétrico denominado de sinal na banda base ou, simplesmente, mensagem.ou, simplesmente, mensagem.

Page 14: Principios da comunicação I Unidade

Elementos básicos de um sistema de Elementos básicos de um sistema de comunicaçãocomunicação

Transmissor: modifica o sinal na banda base para a Transmissor: modifica o sinal na banda base para a transmissão do mesmo através de um canal de transmissão do mesmo através de um canal de comunicação.comunicação.

Page 15: Principios da comunicação I Unidade

Elementos básicos de um sistemaElementos básicos de um sistema de comunicação de comunicação

Para transmitir um sinal de mensagem em um Para transmitir um sinal de mensagem em um canal de comunicação, utilizá-se técnica canal de comunicação, utilizá-se técnica analógica ou digital.analógica ou digital.

Page 16: Principios da comunicação I Unidade

O canal de comunicação representa o meio de O canal de comunicação representa o meio de transmissão. No canal o sinal é atenuado, ruído e sinais transmissão. No canal o sinal é atenuado, ruído e sinais interferentes (que se originam de outras fontes) são interferentes (que se originam de outras fontes) são somados ao sinal transmitido.somados ao sinal transmitido.

Elementos básicos de um sistema de comunicaçãoElementos básicos de um sistema de comunicação

Page 17: Principios da comunicação I Unidade

Princípios de Comunicação Princípios de Comunicação em Redesem Redes

As redes possibilitam que várias pessoasAs redes possibilitam que várias pessoascompartilhem dados e periféricos simultaneamente;compartilhem dados e periféricos simultaneamente;Os computadores são dispositivos digitais, ou seja,Os computadores são dispositivos digitais, ou seja,representa dados através de dígitos binários representa dados através de dígitos binários (bits, 0 ou 1); Transmitir dados através de uma rede, (bits, 0 ou 1); Transmitir dados através de uma rede,

significa enviar bits de um computador para o(s) significa enviar bits de um computador para o(s) outro(s) através de um meio de transmissão.outro(s) através de um meio de transmissão.

Page 18: Principios da comunicação I Unidade

Princípios de Comunicação Princípios de Comunicação em Redesem Redes

As redes podem oferecer dois tipos de As redes podem oferecer dois tipos de serviço de comunicação:serviço de comunicação: Serviços orientados à conexão;Serviços orientados à conexão; Serviços sem conexão.Serviços sem conexão.

Page 19: Principios da comunicação I Unidade

Orientada a ConexãoOrientada a Conexão• • Análogo ao sistema telefônico:Análogo ao sistema telefônico:

Tira o telefone do gancho e disca um número → Estabelece uma Tira o telefone do gancho e disca um número → Estabelece uma conexão;conexão;

Fala → Usa a conexão;Fala → Usa a conexão;Desliga → Libera a conexão;Desliga → Libera a conexão;

A conexão funciona como um caminho único entre origem A conexão funciona como um caminho único entre origem e destino, onde ao se inserir bits numa extremidade os e destino, onde ao se inserir bits numa extremidade os mesmos serão recebidos pelo receptor na outra mesmos serão recebidos pelo receptor na outra extremidade, na mesma ordem em que foram inseridos;extremidade, na mesma ordem em que foram inseridos;

Pode ser Permanente ou Temporária.Pode ser Permanente ou Temporária.

Page 20: Principios da comunicação I Unidade

Princípios de Comunicação em Rede

Serviços Orientados à Conexão

Page 21: Principios da comunicação I Unidade

Não Orientada a ConexãoNão Orientada a Conexão

Análogo ao sistema postal:Análogo ao sistema postal:Cada correspondência possui o endereço de destino;Cada correspondência possui o endereço de destino;Se duas ou mais correspondências forem enviadas a partir Se duas ou mais correspondências forem enviadas a partir

de um mesmo emissor, para o mesmo destino, podem de um mesmo emissor, para o mesmo destino, podem chegar fora de ordem;chegar fora de ordem;

Não existe uma conexão criada entre origem e destino, Não existe uma conexão criada entre origem e destino, sendo assim, os pacotes podem ser encaminhados sendo assim, os pacotes podem ser encaminhados por caminhos diferentes e chegarem, em ordem por caminhos diferentes e chegarem, em ordem diferente à emitida, no destino;diferente à emitida, no destino;

Exemplo: Internet.Exemplo: Internet.

Page 22: Principios da comunicação I Unidade

Programação em RedeProgramação em Rede TCP - Serviço Orientado a conexãoTCP - Serviço Orientado a conexãoestabelece uma conexão entre uma origem estabelece uma conexão entre uma origem

(porta/end.IP) e um destino (porta/end.IP) que (porta/end.IP) e um destino (porta/end.IP) que perdura até que a mesma seja explicitamente perdura até que a mesma seja explicitamente encerrada comunicação confiávelencerrada comunicação confiável

Unicast x MulticastUnicast x Multicast unicast - comunicação ponto a pontounicast - comunicação ponto a ponto multicast - grupo de hosts recebendo um mesmomulticast - grupo de hosts recebendo um mesmo

endereço IPendereço IP

Page 23: Principios da comunicação I Unidade

Programação em RedeProgramação em Rede

UDP - Serviço sem ConexãoUDP - Serviço sem ConexãoNão estabelece um vínculo direto entre Não estabelece um vínculo direto entre origem e destino envia datagramas sem origem e destino envia datagramas sem

confirmação de resposta e sem técnicas de confirmação de resposta e sem técnicas de correção de erros mais rápidos que o TCPcorreção de erros mais rápidos que o TCP

Page 24: Principios da comunicação I Unidade

Comunicação Assíncrona e Comunicação Assíncrona e SíncronaSíncrona

Na Na comunicação assíncronacomunicação assíncrona, um remetente e um receptor , um remetente e um receptor não sincronizam antes de cada transmissão, ou seja, não não sincronizam antes de cada transmissão, ou seja, não existe um intervalo de tempo fixo entre os bits ou dados existe um intervalo de tempo fixo entre os bits ou dados transmitidos. Utilizada em redes mais antigas e de baixa transmitidos. Utilizada em redes mais antigas e de baixa velocidade (linha discada);velocidade (linha discada);

Na Na comunicação síncronacomunicação síncrona, o remetente e o receptor devem , o remetente e o receptor devem estar sincronizados, ou seja, os bits serão enviados sempre estar sincronizados, ou seja, os bits serão enviados sempre em intervalos de tempo constantes. Quando não houver em intervalos de tempo constantes. Quando não houver dados a serem enviados, o transmissor continua enviado dados a serem enviados, o transmissor continua enviado algum caracter na linha mantendo o “ritmo” da algum caracter na linha mantendo o “ritmo” da transmissão. Utilizada em redes de maior velocidade (Ex.: transmissão. Utilizada em redes de maior velocidade (Ex.: 2 Mbps).2 Mbps).

Page 25: Principios da comunicação I Unidade

Comunicação Síncrona e AssíncronaComunicação Síncrona e Assíncrona

A forma síncrona permite a comunicação entre as pessoas A forma síncrona permite a comunicação entre as pessoas em tempo real, ou seja, o emissor envia uma mensagem em tempo real, ou seja, o emissor envia uma mensagem para o receptor e este a recebe quase que para o receptor e este a recebe quase que instantaneamente, como numa conversa por telefone. instantaneamente, como numa conversa por telefone. São exemplos deste tipo de comunicação o chat e a São exemplos deste tipo de comunicação o chat e a

videoconferência.videoconferência.

Já a forma assíncrona dispensa a participação simultânea Já a forma assíncrona dispensa a participação simultânea das pessoas, ou seja, o emissor envia uma mensagem ao das pessoas, ou seja, o emissor envia uma mensagem ao receptor, o qual poderá ler e responder esta mensagem receptor, o qual poderá ler e responder esta mensagem em outro momento. em outro momento. São exemplos deste tipo de comunicação o correio eletrônico, o São exemplos deste tipo de comunicação o correio eletrônico, o

fórum e a lista de discussão.fórum e a lista de discussão.

Page 26: Principios da comunicação I Unidade

ComunicaçãoComunicação

Na comunicação de dados existe sempre um Na comunicação de dados existe sempre um transmissor e um receptor. Os modos de transmissor e um receptor. Os modos de comunicação são definidos pela quantidade de comunicação são definidos pela quantidade de transmissores, esses modos são conhecidos transmissores, esses modos são conhecidos como:como: Simplex, Simplex, Half duplex e Half duplex e Full duplex.Full duplex.

Page 27: Principios da comunicação I Unidade

Princípios de Comunicação em Rede

Modo de Comunicação SimplexA transferência de informação só é feita num só sentido, de um transmissor para um receptor. É o mais simples, pois o papel de cada dispositivo está definido ao início e nunca se altera.

Page 28: Principios da comunicação I Unidade

•Princípios de Comunicação em Rede

Modo de Comunicação Half DuplexA transferência de informação pode-se processar nos dois sentidos, mas alternada. Este modo de operação obriga a existência de mecanismos que permitam a um dispositivo de rede passar de transmissor a receptor e vice-versa.

Page 29: Principios da comunicação I Unidade

Princípios de Comunicação em Rede

Modo de Comunicação Full DuplexA transferência de informação processa-se nos dois sentidos, simultaneamente.

Page 30: Principios da comunicação I Unidade

Modos de ComunicaçãoModos de Comunicação

““BroadcastingBroadcasting” – Utilização de um único ” – Utilização de um único transmissor e vários receptores. A transmissor e vários receptores. A informação flui em um único sentido.informação flui em um único sentido.

Comunicação ponto a ponto – A Comunicação ponto a ponto – A comunicação acontece entre um único comunicação acontece entre um único emissor e um único receptor. Normalmente emissor e um único receptor. Normalmente o fluxo é bidirecional.o fluxo é bidirecional.

Page 31: Principios da comunicação I Unidade

Princípios de Comunicação em Rede

Tecnologia de Transmissão (Métodos de Transferência de Dados)

Redes de Difusão (broadcasting);a) Canal Compartilhadob) 1 envia e Todas Recebem c) mensagem Curtas com campo endereço de identificado;d) Centralizada e Descentralizada;

Page 32: Principios da comunicação I Unidade

Princípios de Comunicação em Rede

Tecnologia de Transmissão (Métodos de Transferência de Dados)

1.Redes Ponto a Ponto (point-to-point);a) Conexão entre pares de Computadores;b) Redes Maiores e Espalhadas;c) Roteamento é o ponto chave.

Page 33: Principios da comunicação I Unidade

Exercício de Fixação em dupla Exercício de Fixação em dupla (CLASSE)(CLASSE)

1.1. Qual o princípio básico da comunicação, Ilustre ?Qual o princípio básico da comunicação, Ilustre ?

2.2. Exemplifique comunicação síncrona e assíncrona.Exemplifique comunicação síncrona e assíncrona.

3.3. Descreve os modos de comunicação.Descreve os modos de comunicação.

4.4. Descreva os métodos de transferência de dadosDescreva os métodos de transferência de dados

5.5. Das alternativas abaixo qual delas pode ser um serviço Das alternativas abaixo qual delas pode ser um serviço com confirmação, um serviço sem confirmação, ambos com confirmação, um serviço sem confirmação, ambos ou nenhum deles:ou nenhum deles:

a)a) Estabelecimento de conexão:Estabelecimento de conexão:

b)b) Transmissão de Dados:Transmissão de Dados:

c)c) Liberação de conexão:Liberação de conexão:

Page 34: Principios da comunicação I Unidade

Recursos primários dos sistemas Recursos primários dos sistemas de comunicaçãode comunicação

Dois recursos primários são empregados:Dois recursos primários são empregados:A) Largura de faixa do canal – Banda de A) Largura de faixa do canal – Banda de

freqüências alocadas para a transmissão do freqüências alocadas para a transmissão do sinal da mensagem;sinal da mensagem;

B)Potência Transmitida – Potência média B)Potência Transmitida – Potência média transmitida do sinal.transmitida do sinal.

Objetivo Objetivo Utilizar estes dois recursos da Utilizar estes dois recursos da forma mais eficiente possível.forma mais eficiente possível.

Page 35: Principios da comunicação I Unidade

Classificação dos canais de Classificação dos canais de comunicaçãocomunicação

““Power Limited” – Power Limited” – Sistemas cuja limitação Sistemas cuja limitação é a potência do sinal transmitido. Ex.: canal é a potência do sinal transmitido. Ex.: canal de satélite.de satélite.

““Band Limited” – Band Limited” – Sistemas cuja limitação é Sistemas cuja limitação é a faixa de freqüência alocada. Ex.: circuitos a faixa de freqüência alocada. Ex.: circuitos de telefonia.de telefonia.

Page 36: Principios da comunicação I Unidade

RuídoRuído Ondas eletromagnéticas que tendem a perturbar a Ondas eletromagnéticas que tendem a perturbar a

transmissão e o processamento de sinais de transmissão e o processamento de sinais de mensagem em um sistema de comunicação.mensagem em um sistema de comunicação.

Suas fontes podem ser internas ou externas ao Suas fontes podem ser internas ou externas ao sistema.sistema.

Medida quantitativa do ruído é SNR(Medida quantitativa do ruído é SNR(Signal Noise Signal Noise Ratio).Ratio).

ruído do Potência

sinal do Potêncialog.10SNR

Page 37: Principios da comunicação I Unidade

Fontes de InformaçãoFontes de Informação Quatro tipos fundamentais de fontes de informação: Fala, Quatro tipos fundamentais de fontes de informação: Fala,

Música, Imagens e sinais de computadores.Música, Imagens e sinais de computadores.

Sinal é definido como uma função do tempo que faz o Sinal é definido como uma função do tempo que faz o papel de variável independente, cujo valor em cada papel de variável independente, cujo valor em cada instante de tempo é único.instante de tempo é único.

Pode ser:Pode ser:a) unidimensional no caso de fala, música ou sinais de a) unidimensional no caso de fala, música ou sinais de

computadores;computadores;b) bidimensional no caso de imagens;b) bidimensional no caso de imagens;c) Tridimensional – Vídeo;c) Tridimensional – Vídeo;

Page 38: Principios da comunicação I Unidade

Fontes de InformaçãoFontes de Informação

Fala – O espectro de freqüência é formatado Fala – O espectro de freqüência é formatado pela seletividade em freqüência do trato vocal. pela seletividade em freqüência do trato vocal. O espectro de potência indica potências O espectro de potência indica potências praticamente nulas para para freqüências praticamente nulas para para freqüências próximas do zero, atingindo um pico para próximas do zero, atingindo um pico para algumas centenas de Hertz. Ex.: A telefonia algumas centenas de Hertz. Ex.: A telefonia utiliza uma largura de faixa de utiliza uma largura de faixa de 300 Hz a 3100 Hz.300 Hz a 3100 Hz.

Page 39: Principios da comunicação I Unidade

Fontes de InformaçãoFontes de Informação

Música – Origina-se de instrumentos Música – Origina-se de instrumentos musicais. Possui estrutura melódica musicais. Possui estrutura melódica (seqüência de sons) e harmônica (sons (seqüência de sons) e harmônica (sons simultâneos). A diferença entre a música e a simultâneos). A diferença entre a música e a fala é que a última ocupa uma largura de fala é que a última ocupa uma largura de faixa muito maior, podendo-se extender faixa muito maior, podendo-se extender acima de 15 KHz.acima de 15 KHz.

Page 40: Principios da comunicação I Unidade

Fontes de InformaçãoFontes de Informação

Imagens – Podem ser dinâmicas (vídeo) ou Imagens – Podem ser dinâmicas (vídeo) ou estáticas(fotografias). As imagens a fim de estáticas(fotografias). As imagens a fim de serem transmitidas, devem ser convertidas serem transmitidas, devem ser convertidas em sinais elétricos. Para tal devem ser em sinais elétricos. Para tal devem ser escaneadas seqüencialmente.escaneadas seqüencialmente.

Desta forma um sinal bidimensional é Desta forma um sinal bidimensional é convertido em um sinal unidimensional.convertido em um sinal unidimensional.

Page 41: Principios da comunicação I Unidade

Fatores limitantes da qualidade Fatores limitantes da qualidade de reprodução da TVde reprodução da TV

Número de linhas disponíveis (limita resolução Número de linhas disponíveis (limita resolução vertical);vertical);

Largura de Faixa para a transmissão do sinal de Largura de Faixa para a transmissão do sinal de vídeo(limita resolução horizontal), vídeo(limita resolução horizontal),

Page 42: Principios da comunicação I Unidade

Fontes de Informação - Fontes de Informação - ComputadoresComputadores

““Bursting nature”Bursting nature” – Períodos de atividade, – Períodos de atividade, entremeado por períodos de silêncio.entremeado por períodos de silêncio.

Computadores são utilizados para download de Computadores são utilizados para download de arquivos comprimidos. Há dois tipos de arquivos comprimidos. Há dois tipos de compressão de arquivos:compressão de arquivos:

a)a) Compressão sem perdas (Compressão sem perdas (Lossless compression)Lossless compression) Remove informações redundantes, porém é Remove informações redundantes, porém é possível reconstruir exatamente a informação possível reconstruir exatamente a informação original;original;

b)b) Compressão com perdas (Compressão com perdas (Lossy compression) Lossy compression) Há Há uma perda controlada de informações.uma perda controlada de informações.

Page 43: Principios da comunicação I Unidade

Compressão de áudio e vídeoCompressão de áudio e vídeo

Padrões standard de compressão:Padrões standard de compressão:

a) JPEG image coding standard (Joint Photographic a) JPEG image coding standard (Joint Photographic experts group) – os pixels são agrupados em experts group) – os pixels são agrupados em blocos de 8X8, aplica-se a transformada de blocos de 8X8, aplica-se a transformada de Fourier cosseno discreta, obtendo-se 64 Fourier cosseno discreta, obtendo-se 64 coeficientes, esses coeficientes são codificados em coeficientes, esses coeficientes são codificados em 8 bits, passam por uma compressão tipo 8 bits, passam por uma compressão tipo losslesslossless e e finalmente são decodificados através do processo finalmente são decodificados através do processo inverso no outro computador.inverso no outro computador.

Page 44: Principios da comunicação I Unidade

Compressão de áudio e vídeoCompressão de áudio e vídeo

B) MPEG-1/B) MPEG-1/video coding standardvideo coding standard ( (Motion Motion Photographic Experts GroupPhotographic Experts Group)) A compressão A compressão neste padrão utiliza-se de redundâncias, tais neste padrão utiliza-se de redundâncias, tais como: redundâncias entre frames, redundâncias como: redundâncias entre frames, redundâncias entre pixels.entre pixels.

Page 45: Principios da comunicação I Unidade

Compressão de áudio e videoCompressão de áudio e video

c) MPEG-1/Audio coding standard – A c) MPEG-1/Audio coding standard – A amplitude em função do tempo do sinal amplitude em função do tempo do sinal original se aproxima bastante da forma de original se aproxima bastante da forma de onda original, sem alterar substancialmente onda original, sem alterar substancialmente sua qualidade, pois leva em consideração o sua qualidade, pois leva em consideração o sistema de percepção do ouvido humano.sistema de percepção do ouvido humano.

Page 46: Principios da comunicação I Unidade

SinaisSinais

Classificação:Classificação:

a)a) Real ou complexo : Sinais podem ser Real ou complexo : Sinais podem ser representados por funções ou valores reais representados por funções ou valores reais ou complexos.ou complexos.

real sinal )tf2cos(A)t(f 0

complexos sinal )tf2j(senAj)tf2cos(A)tf2jexp(A)t(f 000

Page 47: Principios da comunicação I Unidade

SinaisSinais

Classificação:Classificação:

a)a) Periódico e aperiódico:Periódico e aperiódico:

1) Periódico: Um sinal é periódico se 1) Periódico: Um sinal é periódico se f(t) = f(t+nTf(t) = f(t+nToo), ),

onde n é um inteiro qualquer.onde n é um inteiro qualquer.

Sinal periódico

Page 48: Principios da comunicação I Unidade

SinaisSinais Classificação:Classificação:

a)a) Periódico e aperiódico:Periódico e aperiódico:

1) Aperiódico: Sinais aperiódicos são que não 1) Aperiódico: Sinais aperiódicos são que não possuem Tpossuem T00 que satisfaça a condição de que satisfaça a condição de

periodicidade.periodicidade.

Sinal aperiódico

Page 49: Principios da comunicação I Unidade

SinaisSinais Classificação:Classificação:

a)a) Analógicos, discretos e digitais:Analógicos, discretos e digitais:

1) Analógicos: Podem assumir qualquer valor em 1) Analógicos: Podem assumir qualquer valor em amplitude no tempo.amplitude no tempo.

Page 50: Principios da comunicação I Unidade

SinaisSinais Classificação:Classificação:

a)a) Analógicos, discretos e digitais:Analógicos, discretos e digitais:

2) Discretos: São sinais definidos a intervalos 2) Discretos: São sinais definidos a intervalos regulares de tempo e representáveis por regulares de tempo e representáveis por seqüências de números .seqüências de números .

Sinal discreto: senóide amostrada, de amplitude A e (sinal contínuo em pontilhado)

Page 51: Principios da comunicação I Unidade

SinaisSinais Classificação:Classificação:

a)a) Analógicos, discretos e digitais:Analógicos, discretos e digitais:

3) Digitais: São sinais discretos no tempo e em 3) Digitais: São sinais discretos no tempo e em amplitudes, amplitudes, com estas codificadas com estas codificadas numericamente.numericamente.

Page 52: Principios da comunicação I Unidade

SinaisSinais Classificação:Classificação:

a)a) Determinísticos e aleatóriosDeterminísticos e aleatórios

1) Determinísticos: Não há incerteza quanto ao seu 1) Determinísticos: Não há incerteza quanto ao seu valor em nenhum instante de tempo. Tais sinais valor em nenhum instante de tempo. Tais sinais podem ser representados no tempo através de podem ser representados no tempo através de fórmulas matemáticas.fórmulas matemáticas.

f t A f t( ) cos( ) 2 0

Page 53: Principios da comunicação I Unidade

SinaisSinais Classificação:Classificação:

a)a) Determinísticos e aleatóriosDeterminísticos e aleatórios

2) Aleatórios: É aquele cujo valor é desconhecido até 2) Aleatórios: É aquele cujo valor é desconhecido até o instante da sua manifestação. Este tipo de sinal o instante da sua manifestação. Este tipo de sinal é caracterizado através de médias estatísticas.é caracterizado através de médias estatísticas.

p xx x

x

x

x x

( ) exp( )

1

2 2

2

2

2

, onde

é o valor mé dio

é a variância ou dispersão

é o desvio padrão

x

x

Page 54: Principios da comunicação I Unidade

SinaisSinais Classificação:Classificação:

a)a) Energia e PotênciaEnergia e Potência

A potência de um sinal A potência de um sinal f(t)f(t) é definida, supondo- é definida, supondo-se a resistência normalizada igual a 1 se a resistência normalizada igual a 1 . Assim, a . Assim, a sua Energia e potência média são dadas por:sua Energia e potência média são dadas por:

E f t dtT

T

T

lim ( )2

PT

f t dtT

T

T

lim ( )1 2

Page 55: Principios da comunicação I Unidade

SinaisSinais Classificação:Classificação:

a)a) Energia e Potência:Energia e Potência:

Um sinal é dito de energia se 0 <E < Um sinal é dito de energia se 0 <E <

Um sinal é dito de potência se 0 < P < Um sinal é dito de potência se 0 < P <

Regra geral: sinais periódicos e os aleatórios são sinais Regra geral: sinais periódicos e os aleatórios são sinais de potência.(de potência.(power signalpower signal) e os determinísticos ) e os determinísticos aperiódicos são sinais de energia (aperiódicos são sinais de energia (energy signalenergy signal).).

Page 56: Principios da comunicação I Unidade

Modulação e CodificaçãoModulação e Codificação

São processos efetivados no transmissor, São processos efetivados no transmissor, visando uma transmissão eficiente e visando uma transmissão eficiente e confiável.confiável.

Modulação – Tratamento dado ao sinal que Modulação – Tratamento dado ao sinal que se quer transmitir para melhor adequá-lo ao se quer transmitir para melhor adequá-lo ao canal desejado ou disponível.canal desejado ou disponível.

Page 57: Principios da comunicação I Unidade

ModulaçãoModulação Classificação:Classificação:

A) de acordo com a portadora:A) de acordo com a portadora:

1) CW –1) CW –Continuous waveContinuous wave

Modulação cw (a) em amplitude: AM; (b) em frequência: FM

Page 58: Principios da comunicação I Unidade

ModulaçãoModulação

Classificação:Classificação:

A) de acordo com a portadora:A) de acordo com a portadora:

2) Pulsos2) Pulsos

Modulação de pulsos (a) amplitude (PAM); (b) duração (PWM)

Page 59: Principios da comunicação I Unidade

ModulaçãoModulação

Classificação:Classificação:

B) de acordo com o sinal modulador:B) de acordo com o sinal modulador:

1)1) Sinal modulador analógico ou contínuoSinal modulador analógico ou contínuo

2)2) Sinal modulador pulsado, modulação PSK, FSK Sinal modulador pulsado, modulação PSK, FSK ou ASKou ASK

Os diversos tipos de modulação podem ser utilizados Os diversos tipos de modulação podem ser utilizados em combinação. Ex.: sinal de TV.em combinação. Ex.: sinal de TV.

Page 60: Principios da comunicação I Unidade

Por que Modular?Por que Modular?

Transmissão eficiente;Transmissão eficiente;

Reduzir problemas de Hardware;Reduzir problemas de Hardware;

Para reduzir efeitos de interferência e ruído;Para reduzir efeitos de interferência e ruído;

Para alocação de freqüências;Para alocação de freqüências;

Para multiplexagem em freqüência.Para multiplexagem em freqüência.

Page 61: Principios da comunicação I Unidade

Por que Modular?Por que Modular?

Reduzir problemas de Hardware;Reduzir problemas de Hardware;

Dois sinais de mesma largura de faixa, mas largura de faixa fracionária diferentes (fora de escala)

Page 62: Principios da comunicação I Unidade

Por que Modular?Por que Modular?

Para reduzir efeitos de interferência e ruído;Para reduzir efeitos de interferência e ruído;

Para alocação de freqüências;Para alocação de freqüências;

Page 63: Principios da comunicação I Unidade

Por que Modular?Por que Modular?

Para multiplexagem em freqüência.Para multiplexagem em freqüência.

Page 64: Principios da comunicação I Unidade

Lei de Hartley-ShannonLei de Hartley-Shannon

A capacidade de um canal é dada por:A capacidade de um canal é dada por:

bits/s C BS

N log ( )2 1

B – largura de FaixaB – largura de Faixa

S/N é a relação sinal ruídoS/N é a relação sinal ruído

Conclusão – Quanto maior a relação sinal Conclusão – Quanto maior a relação sinal ruído, maior é a capacidade do canal.ruído, maior é a capacidade do canal.