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COMUNICAÇÃO DE DADOS Unidade 3 Modulação e codificação de dados Diretor Executivo DAVID LIRA STEPHEN BARROS Gerente Editorial ALESSANDRA FERREIRA Projeto Gráfico TIAGO DA ROCHA Autoria JÉSSICA LAISA DIAS DA SILVA MYLLENA SILVA DE FREITAS MORAIS 4 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 A U TO RI A Jéssica Laisa Dias da Silva Olá. Tenho graduação em Sistema da Informação e mes- trado em Sistema e Computação na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Tenho experiência na área de Informá- tica na Educação, com ênfase em Mineração de Dados Educa- cionais. Realizo trabalhos e pesquisas voltados ao universo dos jogos digitais inseridos no contexto educacional. Atualmente, realizo pesquisas no contexto de disseminação do pensamento computacional para crianças e jovens. As áreas de interesse de estudo são: Educação, Engenharia de Software, Mineração de Dados, Pensamento Computacional, Jogos Digitais Educativos e Gerenciamento de Projeto. Sou apaixonada pelo que faço e ado- ro transmitir minha experiência de vida àqueles que estão ini- ciando em suas profissões. Por isso fui convidada pela Editora Telesapiens a integrar seu elenco de autores independentes. Es- tou muito feliz em poder ajudar você nesta fase de muito estudo e trabalho. Conte comigo! Myllena Silva de Freitas Morais Olá. Sou formada em Licenciatura da Computação pela Universidade Estadual da Paraíba (UEPB). Sou especialista em Tecnologias Educacionais e Educação a distância pelo Instituto Federal do Rio do Rio Grande do Norte (IFRN). Atualmente, sou professora da Educação Básica, lecionando a disciplina de Pensa- mento Computacional. Sou grata por compartilhar a experiência de transmitir conhecimento para vocês que estão construindo a vida de profissionais. Sou apaixonada pelo que faço e adoro transmitir minha experiência de vida àqueles que estão inician- 5COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 do em suas profissões. Por isso fui convidada pela Editora Tele- sapiens a integrar seu elenco de autores independentes. Estou muito feliz em poder ajudar você nesta fase de muito estudo e trabalho. Conte comigo! 6 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 ÍC O N ES Esses ícones irão aparecer em sua trilha de aprendizagem toda vez que: OBJETIVO Para o início do desenvolvimento de uma nova competência. DEFINIÇÃO Houver necessidade de apresentar um novo conceito. NOTA Quando necessárias observações ou complementações para o seu conhecimento. IMPORTANTE As observações escritas tiveram que ser priorizadas para você. EXPLICANDO MELHOR Algo precisa ser melhor explicado ou detalhado. VOCÊ SABIA? Curiosidades e indagações lúdicas sobre o tema em estudo, se forem necessárias. SAIBA MAIS Textos, referências bibliográficas e links para aprofundamento do seu conhecimento. ACESSE Se for preciso acessar um ou mais sites para fazer download, assistir vídeos, ler textos, ouvir podcast. REFLITA Se houver a necessidade de chamar a atenção sobre algo a ser refletido ou discutido. RESUMINDO Quando for preciso fazer um resumo acumulativo das últimas abordagens. ATIVIDADES Quando alguma atividade de autoaprendizagem for aplicada. TESTANDO Quando uma competência for concluída e questões forem explicadas. 7COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Conceito de modulação e modems analógicos..................... 11 Conceito de modulação ....................................................................................11 Modulação analógica ..........................................................................14 Modulação em amplitude – AM ......................................... 14 Modulação em frequência – FM ........................................ 15 Modulação em fase – PM .................................................... 17 Modem analógico ..............................................................................................19 Padrões de modem ..........................................................................20 V.32 e V.32bis ........................................................................20 V.34bis ....................................................................................21 V.90 .........................................................................................22 V.92 .........................................................................................25 Modulação ASK e FSK versus Modulação PSK e DPSK ........... 27 Modulação por chaveamento de amplitude (ASK) ...................................... 27 Modulação por chaveamento de frequência (FSK) ...................................... 30 MFSK binário (BFSK) ............................................................................32 FSK multinível ......................................................................................34 Modulação por chaveamento de fase (PSK) ................................................. 34 PSK Binário (BPSK) ..............................................................................34 Modulação por amplitude de quadratura ...................................... 36 Modulação por chaveamento de fase (DPSK) ..............................................37 Codificação NRZ e AMI ........................................................... 42 Codificação NRZ .................................................................................................42 NRZ-OOK - Non Return-to-Zero On/Off Keying ............................. 45 RZ-OOK (Return-to-Zero On/Off Keying) ........................................... 47 SU M Á RI O 8 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 CSRZ (Carrier-Suppressed Return-to-Zero) ....................................... 49 CRZ (Chirped Return-to-Zero) .............................................................49 Duobinário – DB (Duobinary) ............................................................ 50 AMI (Alternate-Mark Inversion) .........................................................................50 Manchester e codificação por blocos ..................................... 56 Métodos de codificação ....................................................................................56 Codificação em linha ..........................................................................56 Manchester ..........................................................................................58 Manchester diferencial .......................................................................59 Codificação em blocos .......................................................................64 Codificação em bloco 4B/5B............................................... 66 Codificação em bloco 8B/10B ............................................ 67 9COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 A PR ES EN TA ÇÃ O Entender o processo da conversão dos sinais é algo fun- damental dentro da Comunicação de Dados. Nesta unidade, va- mos focar os principais processos que envolvem o conceito de modulação dos sinais digitais e analógicos, entendendo cada um dos tipos de modulação e suas principais características. Mas por que é necessário entender sobre o processo de modulação? Vi- vemos hoje com grandes quantidades de dados sendo gerados a cada segundo, e esses sinais de dados precisam chegar cada vez mais rapidamente e melhor, e cumprir o papel de transmitir informação. Assim, entender as maneiras de modular e codificar esses sinais, sabendo definir o melhor uso para cada técnica é fundamental. Nesta unidade, iremos estudar também sobre os métodos de codificação, entendendo sobre o Manchester e o Manchester diferencial. Ao longo desta unidade letiva, você vai mergulhar neste universo da Comunicação de Dados! 10 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 O BJ ET IV O S Olá. Seja muito bem-vindo à Unidade 3. Nosso objetivo é auxiliar você no desenvolvimento das seguintes competências profissionais até o término destaetapa de estudos: 1. Definir o conceito de modulação de dados, identificando os tipos de Modem analógico e seu funcionamento. 2. Discernir sobre as diferenças entre os padrões de modulação ASK, FSK, PSK e DPSK. 3. Entender os modelos de comunicação de dados NRZ e AMI. 4. Compreender o princípio de funcionamento do algo- ritmo Manchester para comunicação de dados, bem como a codificação por blocos. 11COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Conceito de modulação e modems analógicos OBJETIVO Ao término deste capítulo, você será capaz de entender o conceito de modulação de dados, destacando especialmente essa modulação nos sinais analógicos. Veremos também sobre os principais padrões de modems. E então? Motivado para desenvolver esta competência? Então, vamos lá. Avante! Conceito de modulação Na comunicação de dados, a modulação é definida como a modificação que acontece de um sinal eletromagnético que foi gerado, antes de que tivesse sido irradiado, sendo este um transporte de informação a partir de uma onda portadora. DEFINIÇÃO Onda portadora é definida como um sinal senoidal que tem três variáveis como principais característi- cas, são elas: amplitude, fase e frequência. Modulação é caracterizada como o processo por meio do qual a informação que é transmitida em uma comunicação é adicionada mediante ondas eletromagnéticas. O transmissor irá adicionar a informação numa onda básica e, dessa forma, a outra parte poderá recuperar a informação por meio de um processo conhecido como demodulação. A maior parte dos sinais, no formato que o transmissor envia, não são enviados de maneira direta pelos canais de transmissão. Assim, é necessário realizar a modificação desse sinal por meio de uma onda eletromagnética portadora. Essas 12 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 propriedades são consideradas mais convenientes aos meios de transmissão. A modulação é causada por uma alteração sistemática em uma onda portadora levando em consideração a mensagem, ou seja, o sinal modulante, podendo ser incluída também a codificação. NOTA Muitos tipos de comunicação podem envolver o processo de modulação, e um desses exemplos é a fala. Sempre que uma pessoa se comunica pela fala, os movimentos realizados pela boca fazem referência à taxa de frequência baixa, tendo a ordem de 10 Hertz; essa frequência, por exemplo, não poderá produzir ondas acústicas que sejam propagáveis. A transmissão da voz acontece por meio do ar, e ela ocorre pela da geração de tons (ondas) que são portadores de gerar alta frequência nas cordas vocais das pessoas, sendo que estes tons são modulados com as ações musculares da cavidade da boca. O ouvido faz a intepretação da onda acústica modulada como se fosse a fala, sendo similar em diversos outros aspectos a uma onda elétrica que seja modulada. Chamamos de modulador o dispositivo que realiza essa modulação. 13COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 1: Ouvido interpreta a voz acústica Fonte: Freepik A modulação é considerada a técnica por meio da qual serão modificadas as características da portadora, sendo esse o sinal modulado. A finalidade será de transmitir informações e estas serão utilizadas tanto em transmissão quanto em modems. Na modulação, acontece o processo por onde são modifi- cadas em uma onda elétrica as suas características. Essas alte- rações representam as informações que são significativas tanto para o ser humano quanto para uma máquina. A modulação é dividida em dois tipos: analógica e digital. A modulação pode: • Gerar alteração na amplitude da onda – modulação em amplitude AM. • Modulação da sua frequência – modulação em frequên- cia FM. • Modulação na fase – modulação por deslocamento de fase. 14 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 É possível ainda que seja realizada a combinação de várias alterações: por meio da modulação de um ou vários parâmetros, pela variação convenientemente, e dessa forma transmitindo por áudio e vídeo a informação. O tipo de modulação a ser utilizado é bastante importante dentro de projetos de sistemas definidos em transmissões de sinais. Modulação analógica Podemos encontrar essa modulação também definida como onda contínua. A onda portadora será cosenoidal, sendo o sinal modulante tanto analógico como contínuo. Vejamos a seguir sobre as técnicas de modulação mais uti- lizadas para sinais analógicos. Modulação em amplitude – AM A amplitude da portadora em relação a um transmissor varia de acordo com o sinal a partir do sinal de interesse, esse sinal é o modulador. Nessa modulação, tanto a frequência como a fase da portadora serão mantidas de forma constante. Um sinal da modulação em amplitude – AM será bastante sujeito à estática, além de outras interferências elétricas. De acordo com Forouzan (2010), na modulação AM, o sinal será modulado de uma maneira que sua amplitude vá variar com as variações de amplitude do sinal modulador. A frequência e a fase da portadora não irão sofrer alterações, o que mudará será para acompanhar as variações durante as informações. 15COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 2: Modulação em amplitude Fonte: Forouzan (2010, p. 153). Podemos visualizar nessa figura que a implementação da modulação AM se utiliza de um simples multiplicador. Isso acon- tece porque a amplitude do sinal da portadora precisará modifi- car de acordo com a amplitude do sinal modulador (FOROUZAN, 2010). De acordo com Forouzan (2010, p. 153-154): A modulação cria uma largura de banda que é o do- bro da largura de banda do sinal modulador e cobre um intervalo cujo centro é a frequência da porta- dora. Entretanto, os componentes do sinal acima e abaixo da frequência da portadora transportam exa- tamente as mesmas informações. Por essa razão, al- gumas implementações descartam metade do sinal e reduzem a largura de banda pela metade. Modulação em frequência – FM A modulação em frequência faz uma alteração na frequên- cia da portadora a partir da informação que será transmitida. Na modulação em frequência, diferentemente da AM, haverá cons- 16 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 tância da amplitude portadora, porém, a sua frequência será al- terada de acordo com as variações no sinal enviado. Edwin H. Armstrong foi quem desenvolveu a modulação FM, com o objetivo de superar as interferências que afetam a forma como acontece a recepção de rádio da modulação AM. A modulação em frequência é considerada menos suscetível que a modulação em amplitude e acontece em certos tipos de interferência, especialmente nas que são causadas por correntes elétricas inesperadas, por temporais e por outros tipos de fontes relacionadas. NOTA Esses tipos de ruídos poderão afetar a amplitude da onda de rádio, porém, a frequência não será afetada. Desse modo, um sinal de modulação de frequência irá permanecer inalterado de forma virtual. Para a transmissão de som estereofônico, assim como em sinais de televisão, é melhor utilizar a FM do que a AM. Para transmitir um sinal FM, a largura de banda será maior do que a AM, e isso poderá ser considerado um limite para alguns sistemas. Forouzan (2010, p. 154) confirma que “em transmissões FM, a frequência do sinal da portadora é modulada para acompanhar as mudanças no nível de tensão (amplitude) do sinal modulador”. Assim, não haverá alteração da amplitude máxima nem da fase do sinal da portadora, porém, sempre que houver mudança na amplitude do sinal modulador, a frequência mudará de maneira correspondente. Na figura a seguir, poderemos visualizar as relações exis- tentes entre o sinal modulador, o sinal da portadora e, por fim, o sinal FM resultante. 17COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 3: Modulação da frequência Fonte: Forouzan (2010, p. 155). Na figura anterior, é possível visualizar também sobre a largura de banda de um sinal da modulação em frequência. No entanto, é preciso entender que a largura de banda nessa modulaçãoé difícil de se determinar de maneira exata, mas ela pode ser demonstrada de forma empírica ou na seguinte fórmula. Bfm2(1 + β) B, em que B é considerado um fator depende da técnica de modulação e seu valor padrão é 4. Modulação em fase – PM Na modulação em fase – PM, acontece a variação da fase da portadora a partir dos dados que estarão sendo transmiti- dos. Sempre que for modulada, uma portadora, vinda de uma frequência única, será transformada em uma faixa de frequência ao redor da portadora, conhecida como banda de modulação. A largura da banda no caso dessa modulação em fase irá depender do tipo e do modo de modulação utilizado. 18 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 A PM é, na maioria das vezes, considerada uma variação da FM. Nesse caso, não será a frequência da onda portadora que irá mudar, mas, sim, a fase da portadora que sofrerá alteração. Assim como a modulação em frequência, a modulação em fase mínima na recepção sofre diversos tipos de interferências. Essas duas técnicas são utilizadas na maioria das vezes em conjunto. NOTA A modulação em frequência não pode ser aplicada quando acontecer a amplificação de um sinal de som no instrumento de radiodifusão, por exemplo, deve-se utilizar a modulação em fase. De acordo com Forouzan (2010, p. 155), nesse tipo de mo- dulação, “a fase do sinal da portadora é modulada para acom- panhar as mudanças no nível de tensão (amplitude) do sinal modulador”. Tanto a amplitude quanto a frequência máxima re- ferentes ao sinal da portadora irão permanecer sem a alteração, mas, a cada passo que a amplitude do sinal modulador sofrer alteração, mudará a fase da portadora. Matematicamente, poderá se implementar a modulação FM da mesma maneira que a modulação PM, todavia, existe uma diferença principal: na FM existe a mudança da frequência por- tadora de maneira instantânea, sendo proporcional a amplitude em relação ao sinal modulador. Já na PM a mudança instantânea na frequência portadora será proporcional à derivada da ampli- tude do sinal modulador (FOROUZAN, 2010). Na figura a seguir, podemos visualizar as relações referentes ao sinal modulador, ao sinal da portadora e também ao sinal PM resultante. 19COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 4: Modulação em fase Fonte: Forouzan (2010, p. 156). Modem analógico Os sinais de dados hoje em dia exigem, para que se garanta uma maior integridade, um alto grau de precisão. Dessa forma, para garantir também segurança, no modem as suas extremida- des em relação à faixa de frequência não são utilizadas para a comunicação de dados. Nos dias atuais, algumas linhas telefônicas conseguem proporcionar uma largura de banda com maior capacidade do que as linhas convencionais. Entretanto, o projeto que envolve os modems tem como base a capacidade original das linhas convencionais. A figura a seguir demonstra a relação existente entre mo- dems e links de comunicação. O computador A envia um sinal digital à moduladora do modem, logo depois os dados são envia- dos no formato de um sinal analógico pela rede telefônica. 20 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 O modem B recebe o sinal analógico, realizando a demodu- lação por meio de um demodulador e logo depois transmite os dados a outro computador. A comunicação pode acontecer de maneira bidirecional, isso quer dizer que o computador A con- segue transmitir, de maneira simultânea, dados ao computador B, fazendo uso dos mesmos processos de modulação/demodu- lação. Figura 5: Modulação/demodulação Fonte: Forouzan (2010, p. 249). Padrões de modem Hoje existem muitos modelos de modems bastante popula- res. O modem tem como base os padrões da série V que são pu- blicados pelo ITU-T. Vejamos a seguir as características de cada um dos padrões dos modems da série V (FOROUZAN, 2010). V.32 e V.32bis Os modems V.32 utilizam uma técnica que é conjugada de codificação e modulação, conhecida como trellis – coded modulation. Trellis é a modulação QAM definida como um bit considerado adicional de redundância. Nele, o fluxo de dados é estruturado em divisão de segmentos de 4 bits. Porém, no lugar 21COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 de transmitir um quadribit, ou seja, quatro bits, será transmitido um padrão de 5 bits, um pentabit. Calcula-se o valor do bit extra a partir dos valores referentes aos bits de dados. Para detectar erros, deve ser utilizado o bit extra. No caso do padrão V.32, deve-se utilizar a modulação QAM-32, tendo uma taxa de transmissão no valor de 2.400 bauds. Somente 4 bits do pentabit que foi transmitido irão representar os dados. Sendo assim, o resultado da taxa de dados será dado por: 4 x 2.400= 9.600 bps O modem V.32bis foi a primeira criação dos padrões ITU-T capaz de suportar até 14.400 bps de taxas de transmissão. O V.32bis utiliza a modulação QAM-128, em que são 7 bits/ baud tendo um 1 bit redundante para controle de erros); a sua velocidade tem o valor de 2.400 bauds, calculados em 2.400 × 6 = 14.400 bps. Existe uma característica considerada adicional que é fornecida pelo V.32bis sendo a inclusão referente ao recurso automático conhecido como fall-back e de fall-forward. Desse modo, permitem que seja possível que o modem ajuste sua velocidade tanto para mais como para menos, a depender da qualidade da linha ou sinal. Nas Figuras 6 e 7, é possível visualizar o diagrama de constelação e a largura de banda. V.34bis Os modems V.34bis são aqueles que podem realizar a transmissão de dados com taxa de bits de 28.000 bps dentro de uma constelação no valor de 960 pontos, podendo ser também a 22 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 uma taxa de bits no valor de 33.600 bps em uma constelação no valor de 1.664 pontos. Figura 6: Diagrama de constelação e largura de banda para modems V.32 Fonte: Forouzan (2010, p. 250). Figura 7: Diagrama de constelação e largura de banda para modems V.32bis Fonte: Forouzan (2010, p. 250). V.90 Nos modems tradicionais, a taxa de dados está limitada ao valor de 33,6 kbps. Esse valor é determinado pela capacidade de Shannon. Porém, modems V.90 que estão no mercado disponíveis 23COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 para vendas, com o valor de taxa de bits de 56.000 bps, são conhecidos como modems 56K. Esses tipos de modems poderão ser utilizados apenas caso uma das partes esteja fazendo uso da sinalização digital. NOTA A sinalização digital por meio de um provedor de acesso à Internet. Esses modems são assimétricos, no mesmo sentido que a velocidade de download, ou seja, o fluxo de dados que o provedor de internet atinge para o computador, é no máximo 56 kbps. Já na velocidade de upload, o fluxo de dados do computador para o provedor internet poderá ser de no máximo 33,6 kbps. A relação sinal-ruído (SNR) na direção de downloading é maior, pois nesse caso não existirão erros de quantização. No caso do uploading, o sinal analógico ainda precisa ser demonstrado na central telefônica. Nessa direção, os ruídos de quantização serão introduzidos no sinal, dessa forma reduz-se o SNR e poderá limitar-se a velocidade a 33,6 kbps. Todavia, não existe amostragem na direção de downloa- ding. O sinal não será afetado pelo ruído de quantização, não estando sujeito à limitação referente à capacidade de Shannon. No sentido de uploading, a taxa de dados máxima ainda será de 33,6 kbps, já a taxa de dados no sentido do downloading será agora de 56 kbps. 24 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 8: Processos de uploading e de downloading em modems de 56K Fonte: Forouzan (2010, p. 251). NOTA Um exemplo são as companhias telefônicas que fazem uma amostragem com uma taxa no valor de 8.000 vezes por segundo, tendo 8 bits por amostra. Em cada amostra, para fins de controle será utilizado um dos bits, e dessa forma a amostra será de 7 bits (cada). A velocidade será então 7× 8.000, isso quer dizer um valor de 56.000 bps ou 56 kbps. 25COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 V.92 A primeirainformação importante é saber que o padrão V.92 é considerado superior ao padrão V.90. Esses tipos de modems possuem a capacidade de autoajustar a velocidade e podem fazer upload de dados com velocidade de 48 bps em casos em que o sinal-ruído permita. Sobre a velocidade de downloading, esta continua sendo de 56 kbps. Uma característica a mais desse modem é que ele é capaz de fazer interrupções de maneira momentânea na conexão com a Internet sempre que houver uma chamada chegando. Porém, essa característica fica disponível apenas na linha do assinante, caso esteja habilitado o serviço de chamadas em espera. RESUMINDO E então? Gostou do que lhe mostramos? Entendeu a importância de estudar sobre a Comunicação de dados? Agora, só para termos certeza de que você realmente entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo o que vimos. Você deve ter aprendido que o conceito da modulação é definido como a modificação que acontece de um sinal eletromagnético que foi gerado inicialmente antes de que tivesse sido irradiado, sendo este um transporte de informação a partir de uma onda portadora. Deve ter entendido que a onda portadora é definida como um sinal senoidal que tem três variáveis como principais características, são elas: amplitude, fase e frequência. Vimos que a modulação é caracterizada como o processo por onde a informação que é transmitida em uma comunicação será adicionada por meio de ondas eletromagnéticas. Aprendemos que a modulação é dividida em dois tipos: analógica e digital. A modulação pode: gerar alteração na amplitude da onda – modulação em amplitude AM; modulação 26 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 da sua frequência – modulação em frequência FM; e modulação na fase – modulação por desloca- mento de fase. Aprendemos que, na modulação em amplitude AM, a amplitude da portadora em relação a um transmissor varia de acordo com o sinal a partir do sinal de interesse; esse sinal é o modulador. Nessa modulação, tanto a frequên- cia como a fase da portadora serão mantidas de forma constante. A modulação em frequência faz uma alteração na frequência da portadora a partir da informação que será transmitida. Nela haverá constância da amplitude portadora, porém, a sua frequência será alterada de acordo com as varia- ções no sinal enviado. Na modulação em fase – PM, acontece a variação da fase da portadora a partir dos dados que estarão sendo transmitidos. Sobre o modem analógico, vimos que existem muitos mo- delos, alguns padrões da Série V que são publica- dos pelo ITU-T, são: os modems V.32, que utilizam uma técnica que é conjugada de codificação e mo- dulação; os modems V.34bis, que são aqueles que podem realizar a transmissão de dados com taxa de bits de 28.000 bps dentro de uma constelação no valor de 960 pontos; nos modems tradicionais, a taxa de dados está limitada ao valor de 33,6 kbps. Esse valor é determinado pela capacidade de Shan- non; e os modems V.92, que possuem a capacidade de autoajustar a velocidade e podem fazer upload de dados com velocidade de 48 bps em casos em que o sinal-ruído permita. 27COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Modulação ASK e FSK versus Modulação PSK e DPSK OBJETIVO Ao término deste capítulo, você será capaz de entender sobre as estruturas das modulações, destacando-se a modulação por chaveamento de amplitude, por chaveamento de frequência, por chaveamento de fase PSK e DPSK. E então? Moti- vado para desenvolver esta competência? Então, vamos lá. Avante! Modulação por chaveamento de amplitude (ASK) A modulação ASK, do inglês Amplitude Shift Keying, refere-se à modificação que acontece em relação ao nível da amplitude da onda portadora levando-se em consideração a função de entrada do sinal digital que será transmitido. Nesse caso, o sinal que modula assumirá um entre os dois níveis discretos vindos da fonte de informação, ou seja, nível lógico 1 ou 0. Na modulação ASK, as principais características são: • Facilidade de modulação e demodulação. • Pequena largura de faixa. • Baixa imunidade a ruídos. Pelo fato de possuir tais características, a modulação ASK é indicada em casos em que exista pouco ruído que venha a causar algum tipo de interferência na recepção do sinal, podendo acontecer também quando existe a necessidade essencial de se ter um custo baixo. 28 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Essa técnica é considerada a modulação mais simples se comparada às utilizadas na modulação de sinais discretos, ou seja, digitais. De acordo com Forouzan (2010, p. 144), “a modulação em amplitude translada o espectro de frequência baixa do sinal binário, para uma frequência alta como é a da onda portadora”. Figura 9: Chaveamento em amplitude Fonte: Forouzan (2010, p. 144). A amplitude da portadora na modulação ASK é comutada entre dois valores. Utilizam-se os termos ligado e desligado. Nesse caso, a onda resultante será então dada em pulsos de radiofrequência (RF). Como vimos, elas irão representar o sinal 29COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 binário (1), o dígito binário 0 será representado pelos espaços (supressão da portadora). Essa técnica é considerada equivalente à técnica de modu- lação AM utilizada para sinais contínuos; o sinal modulante será no formato de um pulso retangular. Esse modelo terá uma largura de faixa de transmissão con- siderada mais excessiva. Outro fator é que essa técnica repre- senta também uma possível perda de potência referente à onda portadora. A largura de faixa da transmissão poderá sofrer redução caso os pulsos empregados sejam formatados, ou seja, limitados em banda. Isso deve acontecer antes da modulação. Figura 10: Modulação ASK Fonte: Freepik O sinal ASK poderá ser desenvolvido utilizando-se os mesmos teoremas utilizados na modulação AM-DSB. A modulação ASK é bastante utilizada nas seguintes aplicações: • Transmissão via fibra óptica: pois não existe problemas de ruído para interferir durante a recepção do sinal. • Transmissão de dados por infravermelho: tipos que são encontrados em alguns modelos de calculadoras. 30 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 • Controles remotos que utilizam raios infravermelhos: como os utilizados em aparelhos de TV. • Controles remotos que utilizam a radiofrequência: bas- tante utilizados para ligar ou desligar alarmes de resi- dências, carros, portões, entre outros. O sinal ASK divide-se em (FOROUZAN, 2010): • Caso o sinal seja binário, varia nos dois níveis (0, space e 1, mark); dessa forma teremos o BASK ou ASKbinário. • Caso o sinal tenha m níveis, ou seja, sinal multinível, teremos o ASK multinível, também conhecido como MASK. Em situações em que o sinal BASK tem um dos níveis sendo zero, o sinal produzido irá ser referente à senoide que esteja interrompida. Dessa forma, será ainda designado por OOK, ou seja, On-offKeying. Modulação por chaveamento de frequência (FSK) A modulação FSK, do inglês Frequency Shift Keying, refere- se à variação existente na frequência da onda portadora em relação ao sinal digital que será transmitido. Nessa modulação, a amplitude da onda portadora será sempre constante no decorrer do processo de modulação, e a variação de frequência da onda resultante acontece de acordo com os níveis lógicos do sinal modulante. 31COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 IMPORTANTE Nesse tipo de modulação, é possível ter uma boa imunidade a possíveis ruídos, porém, ela necessita do uso de uma largura de banda que seja maior. Podemos considerar esse tipo de modulação FSK equivalente ao da modulação em FM utilizada para sinais analógicos. A amplitude da onda portadora na FSK é modulada, man- tendo-se constante durante todo o processo de modulação, ou seja, quando existir a presença de um nível lógico se apresentan- do como “1” no sinal digital, essa frequência da portadora será modificada, para assim ser compreendida logo depois no proces- so de demodulação. Nesse caso, a frequênciaresultante a ser transmitida será dada da seguinte forma: frequência da onda portadora (fp) deve- rá ser subtraída de uma frequência de desvio (fd). A onda resultante modulada poderá ser descrita matemati- camente da seguinte forma: fr = fp - fd Nos casos em que é registrada alguma ocorrência que apresente um nível lógico com valor binário “0” no sinal digital, o resultado da frequência que será aplicada é dado pela frequência da onda portadora sendo acrescida a frequência de desvio, calculada na seguinte fórmula: fr = fp + fd A modulação (FSK) possibilita a transmissão causada por alterações ou mudanças durante a frequência de um sinal das informações digitais, em que geralmente acontece uma onda senoidal analógica. Os dados binários, zero e um, são os estados existentes e são representados por essa onda analógica. 32 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 11: Modulação FSK Fonte: Malburg (2004, p. 4). Quem realiza a conversão dos dados binários é um modem. Convertendo-se em um sinal FSK, a transmissão poderá acontecer por linhas telefônicas, mídia sem fio e também por fibra ótica. IMPORTANTE A modulação FSK geralmente é utilizada para realizar a identificação tanto de chamadas como de aplicativos de medição remota. MFSK binário (BFSK) Entendamos o FSK binário considerando duas frequências portadoras. Forouzan (2010) demonstra como acontece a modu- lação BFSK binário, em que foram selecionadas duas frequências (f1 e f2). Utiliza-se a primeira portadora, caso o elemento de da- dos seja igual a 0, e a segunda caso o elemento seja igual a 1 (vê Figura 11). Porém, se observamos bem, esse exemplo é considerado irreal sendo utilizado pelo autor apenas como forma de ilustra- ção. Na maioria das vezes, as frequências de portadora serão 33COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 bastante altas, e dessa maneira a diferença existente entre elas será muito pequena. Figura 12: Modulação por chaveamento de frequência binária Fonte: Forouzan (2010, p. 146). Ainda podemos visualizar na imagem que o ponto médio referente à primeira largura de banda é dado por f1, sendo o ponto médio dado por f2. As duas (f1 e f2) se encontram ∆f afastadas em relação ao ponto médio existente entre as duas faixas. Dessa 34 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 forma, a diferença existente entre as duas frequências é dada por 2∆f. FSK multinível No método FSK, a modulação multinível (MFSK) não é uma técnica considerada incomum. Ela pode ser utilizada em mais de duas frequências, podendo até mesmo serem utilizadas quatro diferentes frequências (f1, f2, f3, f4) para realizar o envio de 2 bits por vez. Porém, é preciso entender que, de acordo com Forouzan (2010), as frequências são separadas por 2∆f entre si. Para acontecer uma operação apropriada referente ao modulador e também demodulador, poderá ser demonstrado o valor mínimo de 2∆f dado por S. Na figura a seguir, será demonstrada a largura de banda com d=0, sendo: Modulação por chaveamento de fase (PSK) Na modulação por chaveamento de fase (PSK), a fase da portadora será modificada podendo representar dois ou mais elementos de um mesmo sinal. A sua amplitude máxima e a frequência irão continuar sendo constantes a cada fase que vai sendo modificada. PSK Binário (BPSK) O PSK considerado mais simples é o binário, nele existem apenas dois elementos de sinal, sendo um com fase 0° grau e 35COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 o outro tendo uma fase com 180° graus. Ele é considerado bastante simples, até mesmo como o ASK binário. Entretanto, a PSK apresenta uma vantagem, pois, em relação aos ruídos, ela é considerada menos suscetível. No ASK utiliza-se o critério de amplitude do sinal para poder realizar a detecção de bits, no caso do PSK o critério será a fase. O ruído pode causar alterações bem mais fáceis à amplitude do que à fase. O PSK é considerado superior ao FSK pelo fato de não precisar de dois sinais de portadora. Figura 13:Modulação por chaveamento de fase binária Fonte: Forouzan (2010, p. 148). 36 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Modulação por amplitude de quadratura O PSK apresenta uma capacidade limitada do equipamen- to para que possa ser possível distinguir pequenas diferenças na fase. Dessa maneira, acontece a limitação de sua taxa de bits potencial. Antes a alteração acontecia apenas com três caracte- rísticas por vez de uma onda senoidal. Porém, é preciso entender o que acontece se houver alte- ração nas duas ao mesmo tempo. O conceito do QAM determina que se pode usar duas portadoras, sendo uma em fase e a outra portadora com diferentes níveis em relação à amplitude de cada portadora. IMPORTANTE A modulação por amplitude de quadratura é considerada uma combinação do ASK e do PSK. Existem diversas variações do QAM, algumas delas são demonstradas na figura a seguir (FOROUZAN, 2010). Figura 13: Diagrama de constelação para QAMs Fonte: Forouzan (2010, p. 152). • No item (a), podemos ver o método QAM na forma mais simples, 4-QAM, sendo quatro tipos diferentes de 37COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 elementos de sinal, que utilizam um sinal NRZ unipolar que irá modular cada portadora. • No item (b), é possível visualizar outro tipo de método do 4-QAM, em que esse utiliza NRZpolar. Entretanto, esse conceito é o mesmo que o aplicado no QPSK. • No item (c), o 4-QAM utiliza um sinal com dois níveis positivos, para assim realizar a modulação de cada uma das duas portadoras. • No item (d), demostra-se uma constelação 16-QAM de um sinal que apresenta oito níveis, sendo quatro positivos e os outros quatro negativos. Modulação por chaveamento de fase (DPSK) Para utilizar a modulação PSK, do inglês Phase Shift Keying, faz-se necessário que a fase da portadora óptica esteja sempre estável, pois só assim será possível extrair sem erro as informa- ções no receptor. Por causa dessa observação, são colocadas várias limitações para que essa modulação seja utilizada. É preciso assim realizar várias melhorias constantes em relação aos lasers da faixa estreita, fazendo com que seja possível que a fase se torne mais estreita; com isso será possível utilizar a variante no formato DPSK. A modulação de fase DPSK realiza a codificação da informa- ção que será transmitida fazendo uso da diferença de fase em relação a 2 bits vizinhos. Dessa forma, um bit “1” irá representar a falta de mudança de fase da portadora óptica, e o bit “0” repre- sentará a mudança de π radianos na fase da portadora óptica em relação ao bit anterior. Sendo assim, como podemos visualizar 38 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 na imagem a seguir, enquanto não houver mudança nenhuma na fase entre os bits de dados gerados por dados consecutivos da portadora óptica o bit transmitido continuou sendo “1” (CERA- GIOLI, 2008). Figura 14: Sinal modulado em DPSK Fonte: Ceragioli (2008, p. 40 apud JACOBSON, 2004). De acordo com Ceragioli (2008, p. 40), “a diferença entre PSK e o DPSK é que no DPSK os bits não são representados por certa fase, como ocorre no PSK, mas por uma mudança de fase”. A principal vantagem dessa modulação é que o processo de ser demodulado do sinal transmitido pode ser realizado com sucesso, porém, a fase da portadora precisa permanecer relativamente estável durante todo o período de apenas dois bits. Assim, exigências de largura do laser serão menos críticas do que as necessárias na modulação PSK (GARCIA, 2005). Na figura a seguir, podemos ver um exemplo de demodula- ção de um sinal DPSK. 39COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 15: Demodulação de um sinal DPSK Fonte: Ceragioli (2008, p. 41 apud Jacobson, 2004). Pelo fato de as informações serem armazenadas na mu- dança de fase e não diretamente na fase, a modulação DPSK é considerada uma boa opção para os sistemas em que não se co- nheça a precisão da fase. 40 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 RESUMINDO Chegamos ao final de mais um objeto de apren-dizagem. E então? Conseguiu aprender tudo que foi proposto neste ponto? Nesta unidade, foi es- sencial entender que a modulação ASK refere-se à modificação que acontece em relação ao nível da amplitude da onda portadora levando-se em con- sideração a função de entrada do sinal digital que será transmitido, sendo indicada em casos em que exista pouco ruído que venha a causar algum tipo de interferência na recepção do sinal. A amplitude da portadora na modulação ASK é comutada entre dois valores; utilizam-se o termo ligado e desliga- do. A modulação FSK refere-se à variação existente na frequência da onda portadora em relação ao si- nal digital que será transmitido. A amplitude da on- da portadora será sempre constante no decorrer do processo de modulação, a variação de frequên- cia da onda resultante acontece de acordo com os níveis lógicos do sinal modulante. Entendamos o FSK binário considerando duas frequências porta- doras. Sobre a modulação BFSK binário, utiliza-se a primeira portadora, caso o elemento de dados seja igual a 0, e a segunda, caso o elemento seja igual a 1. No método FSK, pode se utilizar em mais de duas frequências, podendo até mesmo serem utilizadas quatro diferentes frequências (f1, f2, f3, f4) para realizar o envio de 2 bits por vez. Na mo- dulação por chaveamento de fase (PSK), a fase da portadora será modificada podendo representar dois ou mais elementos de um mesmo sinal. A sua amplitude máxima e a frequência irão continuar sendo constantes à cada fase que vai sendo mo- dificada. Vimos que no ASK, utiliza-se o critério de amplitude do sinal para poder realizar a detecção de bits; no caso do PSK o critério será a fase. Na modulação por amplitude de quadratura, podem ser usadas duas portadoras, sendo uma em fase 41COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 e a outra portadora com diferentes níveis em rela- ção à amplitude de cada portadora. Por fim, vimos que a modulação de fase DPSK realiza a codifica- ção da informação que será transmitida fazendo uso da diferença de fase em relação a 2 bits vizi- nhos. Dessa forma, um bit “1” irá representar a fal- ta de mudança de fase da portadora óptica, e o bit “0” representará a mudança de π radianos na fase da portadora óptica em relação ao bit anterior. 42 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Codificação NRZ e AMI OBJETIVO Ao término deste capítulo, você será capaz de entender o conceito de codificação NRZ e AMI, compreendendo que a codificação NRZ se divide em NRZ-OOK, RZ-OOK, CSRZ, CRZ e duobinário. Veremos também como se estrutura a codificação AMI. E então? Motivado para desenvolver esta competência? Então, vamos lá. Avante! Codificação NRZ Uma das características da modulação se dá pela forma como acontece o pulso de modulação, sendo formatado com sinais considerados do tipo NRZ (Non Return-to-zero) e RZ (Return- to-Zero). De acordo com Winzer e Essiambre (2006), o formato RZ é um tipo considerado mais robusto para uso de distorções não lineares. Na figura a seguir, podemos visualizar uma representação dos sinais sendo do tipo NRZ-OOK e RZ-OOK utilizados para sinais modulados em intensidade e sinais do tipo NRZ-DPSK e RZ-DPSK para sinais modulados em fase (WINZER; ESSIAMBRE, 2006). 43COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 16: Pulsos ópticos transmitidos por modulação de intensidade e de fase, utilizando sinais NRZ e RZ Fonte: Winzer e Essiambre (2006). Para casos de modulação em intensidade, como vimos na figura anterior, existe tanto a presença como a ausência de intensidade referente ao sinal óptico que irá indicar por qual bit a informação está sendo transmitida no momento. Tanto o NRZ como o RZ irão afetar a largura do pulso que está sendo transmitido. Sendo assim, para casos de sinais RZ o pulso que está sendo transmitido é mais estreito. Isso se dá porque a cada bit “1” o sistema irá retornar para o nível “0”, e acontece independentemente de qual será o próximo bit. Já no caso de sinais NRZ, o sinal óptico irá permanecer sendo transmitido durante o tempo em que a sequência de bits for “1”. Assim não há sinal óptico apresentando durante a transmissão do “0”. 44 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 IMPORTANTE Observemos que na modulação NRZ-DPSK existe sempre um sinal óptico presente na fibra. Isso irá ocorrer independentemente do bit de informação que está transmitindo. No caso da modulação RZ- DPSK, existe sinal óptico quando há transmissão de um bit, podendo ser 0 ou 1. Porém, haverá intervalos em que não existirá nenhum sinal sendo transmitido, isso acontece por causa das características RZ. Figura 17: Equivalência de bits representados em sinais do tipo RZ e NRZ Fonte: Ceragioli (2008, p. 33 apud LATHI, 1998). Na figura anterior, verifica-se a representação dos sinais do tipo RZ e da mesma sequência de bits para NRZ. O tipo de modulação NRZ tem como característica não retornar ao nível zero a cada bit. Só haverá alteração apenas quando existir uma transição do bit passando do “1” para “0”. No caso do RZ, para cada bit “1” o sinal deverá retornar para 0 antes de ser realizada a transmissão do próximo bit, isso independe de ser zero ou um (LATHI, 1998). Os tipos RZ e NRZ possuem variações que podem ser geradas de adaptações vindas de RZ e NRZ unipolar, por exemplo: bipolar, polar etc. 45COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Os tipos RZ e NRZ podem ser utilizados em modulações do tipo de intensidade, fase, frequência ou na polarização. No tipo de modulação em intensidade, será mais intuitivo às diferenças existentes entre RZ e NRZ. Veremos a seguir o detalhamento dessas modulações. NRZ-OOK - Non Return-to-Zero On/Off Keying A modulação NRZ-OOK é considerada mais simples. A modulação NRZ tem sido bastante requisitada nos últimos anos em sistemas de comunicação. Isso se dá porque as principais razões para utilizar esse tipo de modulação NRZ, especialmente no início do uso de fibra óptica foram as seguintes (GARCIA, 2005): • A NRZ é uma modulação não onsiderada sensível ao ruído de fase do laser se for comparada com o PSK. • A NRZ necessita de pouca largura de banda elétrica tanto para os transmissores como para os receptores, se comparada com o RZ. • Possui configuração simples tanto para o transmissor quanto para o receptor. 46 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 18: Espectro óptico e diagrama de olho, sendo R a taxa de bits das modulações Fonte: Ceragioli (2008, p. 35 apud WINZER; ESSIAMBRE, 2006). Na figura anterior, o diagrama apresenta um transmissor NRZ-OOK, em que o sinal elétrico é modulado como se fosse um modulador externo. Esse modulador poderá ser tanto do modelo Mach-Zehnder ou de eletroabsorção, que irá converter um sinal elétrico NRZ-OOK por meio de taxa de transmissão gerada em um sinal óptico utilizando-se da mesma taxa de bits (GARCIA, 2005). IMPORTANTE Utiliza-se de um fotodiodo no receptor para detectar um sinal óptico modulado com a modulação NRZ- OOK. Com ele, é possível converter sinais ópticos por meio de corrente elétrica. 47COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 RZ-OOK (Return-to-Zero On/Off Keying) A modulação RZ-OOK (Return-to-Zero On/Off Keying) é outro tipo bastante conhecido, também podendo ser representada por apenas RZ. A modulação RZ-OOK é parecida com a NRZ- OOK, tendo como diferença o fato de que para cada bit “1” o sinal irá retornar para zero. Isso acontece antes de ser realizada a transmissão do próximo bit, não importando se for 0 ou 1 (WINZER; ESSIAMBRE, 2006). Entre as características dos sinais modulados em RZ, um dos principais é que eles possuem, de forma relativa, espectros ópticos que são mais amplos que a modulação NRZ-OOK. Isso acontece devido ao fato de poderem retornar a zero de cada bit “1”, como resultado de uma redução dada pela tolerância à dispersão, assim como de uma eficiência espectral reduzida (ZHANG, 2004). IMPORTANTE O sinal óptico, quando modulado no RZ, é considerado maistolerante tanto a não linearidades quanto a PMD, do que se for modulado no formato NRZ. Isso acontece no formato RZ devido ao seu padrão regular dos dados referentes ao sinal óptico, que sempre retornam a zero logo após cada bit “1” (GARCIA, 2005). Podem-se implementar eletronicamente os sinais modula- dos em RZ-OOK. Dessa forma, geram-se sinais elétricos RZ que irão modular uma portadora óptica de forma direta, ou então os sinais ópticos que forem modulados em NRZ serão aplicados a um desbastador de pulso (pulse carver), ou seja, a um modulador adicional que irá gerar como resultado um sinal óptico modulado em RZ, assim como demonstrado na imagem a seguir. 48 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 19: Estrutura de um típico modulador NRZ e RZ Fonte: Ceragioli (2008, p. 36 apud WINZER; ESSIAMBRE, 2006). Implementar o desbastador de pulso (pulse carver) pode ser interessante se for com o MZM ou EAM. Normalmente, executa- se a modulação RZ utilizando o desbastador de pulso com base no MZM. IMPORTANTE O funcionamento do desbastador de pulso é considerado bastante simples, pois ele recebe um sinal óptico contínuo, por exemplo, um sinal modulado pelo NRZ-OOK, e assim gera pulsos ópticos RZ baseados em determinada taxa de transmissão. Isso quer dizer que ele deve ser utilizado para desenhar pulsos RZ de um sinal óptico. De acordo com Winzer e Essiambre (2004), esse princípio de funcionamento é executado utilizando-se um MZM controlado por uma onda senoidal que desenha o pulso óptico. Pode-se utilizar para detectar no sinal modulado RZ o mesmo tipo de detecção para a modulação NRZ convencional (GARCIA, 2005). 49COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 CSRZ (Carrier-Suppressed Return-to- Zero) A modulação CSRZ ou CS-RZ, do inglês Carrier-Suppressed Return-to-Zero), é um tipo de modulação conhecida por permitir que seja invertido o campo do sinal óptico sempre que for realizada uma transição de bit. O que difere essa modulação da RZ é o fato da modulação CSRZ ter uma defasagem de π entre bits adjacentes no sinal óptico. Pelo fato de permitir uma alternância de fase em relação ao domínio óptico, nessa modulação não existe nenhum componente DC, porém, também não haverá nenhuma portadora no espectro referente ao sinal CSRZ. Podemos assim afirmar que a modulação CSRZ tem como principal objetivo a redução dos efeitos não lineares, assim como uma eficiência espectral cada vez melhor. A intensidade padrão para os bits nessa modulação permite que aconteça uma compensação de dispersão melhor. A supressão da portadora poderá reduzir a sensibilidade da modulação FWM em qualquer sistema WDM, isso se for comparada também com as modulações NRZ ou RZ (GARCIA, 2005). CRZ (Chirped Return-to-Zero) A modulação CRZ (Chirped Return-to-Zero) é utilizada na maioria das vezes em transmissões de fibra óptica que tenham longa distância, ou seja, que atinjam acima de 3.000 km, com estrutura ponto a ponto. 50 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 NOTA Um exemplo do uso desse tipo de modulação são os sistemas transoceânicos, os submarinos, que possuem modulação de fase de amplitude de aproximadamente 1 rad (WINZER; ESSIAMBRE, 2006). Em casos em que exista a necessidade de alta robustez em relação a possíveis características de não linearidade na fibra óptica, utiliza-se a modulação CRZ. A modulação CRZ apresenta também um aumento sobre a resistência do sistema a MPI – MultiPath Interference. O alargamento espectral do sinal que está sendo transmitido é uma das principais desvantagem da modulação CRZ, conforme a Figura 18 (d), na qual m será o índice de modulação. Esse índice descreve o quanto há de mudanças no parâmetro que realiza a modulação do sinal que não está sendo modulado. Duobinário – DB (Duobinary) A principal vantagem da modulação duobinário (DB) se dá por ela apresentar alta tolerância à dispersão cromática, assim como estreita banda óptica se for comparada com os formatos RZ e NRZ. Esse fator está ilustrado na Figura 18e (WINZER; ESSIAMBRE, 2006). Na modulação DB, o sinal digital elétrico deve ser pré- codificado, e a cada bit “0” haverá alteração do nível de tensão na sequência original. Isso acontece para que haja a prevenção de erros de propagação. AMI (Alternate-Mark Inversion) A AMI (inversão de marca alternativa), no inglês Alternate- Mark Inversion), na modulação óptica geralmente acontece na 51COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 forma RZ-AMI. O RZ-AMI utiliza uma modulação auxiliar da fase. Dessa forma, essa modulação ajuda na redução dos efeitos de não linearidade causados nas fibras ópticas. Na figura 18f é possível visualizar o espectro óptico. A AMI é uma técnica de codificação de relógio síncrono que usa pulsos bipolares para representar o 1 lógico. O próximo 1 lógico é representado por um pulso de polaridade oposta. Portanto, uma sequência de 1s lógicos é representada por uma sequência de pulsos de polaridade alternada. IMPORTANTE AMI é o formato de codificação de linha T1 em que 1s sucessivos (marcas) são alternadamente invertidos (enviados com polaridades de tensão elétrica opostas) da marca anterior ou 1. Não é permitida a saída de mais de 15 0s consecutivos na portadora T1. Caso contrário, a sincronização pode ser perdida porque nenhuma tensão alternativa está disponível para o clock. O padrão para densidade de 1s em um Fluxo de bits é 12,5%, ou um único 1 para cada oito bits no fluxo. Para evitar a violação da regra de densidade zero de 12,5%, o sétimo bit (menos significativo) de qualquer byte de 8 bits (canal dentro do quadro) deve ser alterado. Isso não tem consequências para a voz, mas efetivamente restringe os dados a 7/8 de 64 Kbps ou 56 Kbps. Longos períodos (15 0s consecutivos) sem tensão (marca ou 1) presente no circuito T1 podem fazer com que o equipamento perca seu ponto de referência, causando erros de enquadramento e sincronização. Isso é conhecido como regra de densidade zero e é ilustrado na figura a seguir. https://www.ccexpert.us/routing-switching/t1-framing-and-encoding.html 52 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 20: Densidade Fonte: Winzer e Essiambre (2006). É por isso que o sétimo bit (menos significativo) é alterado para forçar um 1 (tensão) no circuito em sistemas de codificação de linha AMI. Como o sétimo bit de cada quadro T1 é alterado para atender ao requisito de densidade de 1s (12,5%), esse bit não está disponível para transmissão de dados do usuário. Portanto, um T1 com codificação de linha AMI só é capaz de suportar N canais x 56 Kbps, não canais N x 64 Kbps. Os T1s codificados por AMI têm uma largura de banda máxima de 1,344 Mbps (24 canais x 56 Kbps/canal). As vantagens do AMI bipolar são: • Fácil de implementar. • Mesma taxa de sinalização que outros esquemas NRZ. • Usa menos energia do que esquemas de codificação de linha polar NRZ. • O sinal não tem componente DC. • O desvio da linha de base não é um problema. • Evita-se a ambiguidade polar. 53COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 As desvantagens do AMI bipolar são: • Nenhum sinal de relógio embutido. • Longas sequências de zeros podem causar perda de sincronização no receptor devido à ausência de transi- ções de tensão. Não há efetivamente nenhum componente CC – diz-se que o sinal é balanceado em CC – graças ao uso de níveis alternados de tensão positiva e negativa para representar a lógica alta. Isso significa que os elementos de transmissão acoplados em CA não apresentam nenhum problema e é improvável que ocorra desvio da linha de base. A transição no início de cada um bit binário permite que o receptor mantenha a sincronização, embora longos períodos de zeros tenham o potencial de ser problemáticos. Há também a vantagem adicional de que a polaridade não é um problema, pois ambas as tensões, positiva e negativa, representam um alto valor lógico. 54 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 RESUMINDO Concluímosmais um ponto de aprendizagem im- portante. Como foram os seus estudos? Conseguiu entender todos os pontos que foram propostos? Vamos então resumir tudo que vimos até aqui. Vo- cê deve ter aprendido que uma das características da modulação se dá pela forma como acontece o pulso de modulação, sendo formatado com sinais considerados do tipo NRZ (Non Return-to-zero) e RZ (Return-to-Zero). Vimos que os tipos RZ e NRZ po- dem ser utilizados em modulações do tipo de in- tensidade, fase, frequência ou na polarização. No tipo de modulação em intensidade, este será mais intuitivo às diferenças existentes entre RZ e NRZ. Estudamos que a modulação NRZ-OOK é conside- rada mais simples. A modulação NRZ tem sido bas- tante requisitada nos últimos anos em sistemas de comunicação. A modulação RZ-OOK é parecida com a NRZ-OOK, tendo como diferença o fato de que para cada bit “1” o sinal irá retornar para zero. Isso acontece antes de ser realizada a transmissão do próximo bit, não importando se 0 ou 1. A mo- dulação CSRZ ou CS-RZ é um tipo de modulação conhecida por permitir que seja invertido o cam- po do sinal óptico sempre que for realizada uma transição de bit. A modulação CRZ é utilizada, na maioria das vezes, em transmissões de fibra óptica que tenham longa distância, ou seja, que atinjam acima de 3.000 km, com estrutura ponto a ponto. Aprendemos que a principal vantagem da modula- ção duobinário (DB) se dá por ela apresentar uma tolerância alta à dispersão cromática, assim como de estreita banda óptica se comparada com os for- matos RZ e NRZ. Sobre a AMI, estudamos que utili- za uma modulação auxiliar da fase. 55COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Dessa forma, essa modulação ajuda na redução dos efeitos de não linearidade causados nas fibras ópticas. AMI é uma técnica de codificação de relógio síncrono que usa pulsos bipolares para representar o 1 lógico. 56 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Manchester e codificação por blocos OBJETIVO Ao término deste capítulo, você será capaz de entender os métodos de codificação em linha e em blocos, compreendendo também sobre a estrutura do Manchester e Manchester diferencial. E então? Motivado para desenvolver esta competência? Então, vamos lá. Avante! Métodos de codificação Veremos nesta unidade sobre como realizar a conversão dos digitais, que envolve as técnicas de codificação de linha e de blocos. Dentro da codificação em linha, vamos entender sobre o Manchester e como essa codificação é sempre bastante importante e necessária, o que não é o caso da codificação em blocos, que não nem sempre é necessária. Codificação em linha A codificação em linha é o processo que realiza a conversão dos dados digitais em sinais digitais (FOROUZAN, 2010), a partir da ideia de que os dados, sejam eles na forma de texto, números, vídeo, áudio, ou imagens, serão armazenados na memória do computador seguindo uma sequência de bits. O método de conversão para codificar em linha converte essa sequência de bits para se tornar um sinal digital. Os dados serão codificados em um sinal digital no emissor, e no receptor esses dados digitais serão recriados, isso quer dizer que será reconvertido em sinal digital. Na figura a seguir, veremos como acontecem os processos desse método. 57COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 21: Codificação em linha e decodificação Fonte: Forouzan (2010, p. 102). Os métodos de codificação em linha podem ser divididos em cinco categorias, são elas: unipolar, polar, bipolar, multinível e multitransição, como podemos visualizar na figura a seguir. Figura 22: Métodos de codificação de linha Fonte: Forouzan (2010, p. 107). No método unipolar, todos os níveis de sinal serão encon- trados em relação ao eixo do tempo, ou dos lados, acima ou abai- xo dele. Nos métodos polares, encontram-se as voltagens nos dois lados do eixo de tempo. 58 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 NOTA Um exemplo desse método polar é que o nível de voltagem, quando for 0, poderá ser positivo; e quando o nível de voltagem for 1 pode ser negativo. Na codificação NRZ, existe um problema quando não há sincronização dos clocks do emissor e do receptor. Quando isso acontece, o receptor fica sem saber quando um bit finalizou e já tem outro bit começando. A solução estaria no método RZ, que utiliza os valores positivo, negativo e zero. Nesse método, não há mudança do sinal entre os bits, a mudança acontece durante o bit. A desvantagem dessa codificação é que ela necessita de que aconteçam duas mudanças de sinal para que um único bit seja codificado, ocupando assim uma largura de banda maior. A complexidade é outro problema que acontece, pois, como o método RZ faz uso de três níveis de voltagem, ele passa a ser mais complexo tanto para criar como para distinguir. Esses problemas fizeram com que esse método fosse deixado de ser utilizado. A substituição se deu pelos métodos Manchester e Manches- ter diferencial, pois possuem melhor desempenho. Vamos enten- der mais sobre eles a seguir. Manchester No método Manchester, existe a combinação do conceito relacionado ao método RZ e ao método NRZ-L. Na codificação Manchester, divide-se a duração do bit em duas metades. No caso da voltagem, esta permanece com um nível na primeira metade, 59COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 e depois na segunda metade, desloca-se para outro nível. No meio do bit, a transição fornece um sincronismo. IMPORTANTE Os conceitos do método RZ (transição no meio do bit) e do método NRZ-L são combinados no método Manchester. Na codificação Manchester, a duração do bit é dividida em duas metades. A voltagem permanece em um nível durante a primeira metade e se desloca para o outro nível na segunda metade. A transição no meio do bit fornece sincronismo. Manchester diferencial O método Manchester diferencial faz a combinação dos conceitos que envolvem os métodos RZ e NRZ-I. Nesse método, sempre existe uma transição acontecendo no meio do bit, porém, os valores já são determinados logo no início dele. Quando o próximo bit for um 0, irá acontecer uma transição, quando o próximo bit for 1, não irá ocorrer nenhuma transição. Na Figura 22, estão ilustrados os métodos de codificação Manchester e Manchester diferencial. 60 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 23: Métodos Manchester e Manchester diferencial Fonte: Forouzan (2010, p. 109). 61COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 IMPORTANTE Tanto na codificação Manchester quanto na Man- chester diferencial, utiliza-se a transição no meio do bit para realizar a sincronização. O método Manchester consegue resolver diversos proble- mas que estão associados à modulação NRZ-L. Os problemas associados ao NRZ-I são resolvidos utilizando-se o método Man- chester diferencial. Primeiro é preciso entender que não existe nenhum afas- tamento sobre a referência inicial. Não há nenhum componente DC (componente que representa sempre que o nível de voltagem do sinal digital for por certo período constante, e o espectro cria frequências bem baixas), pois cada bit terá uma contribuição tan- to positiva como negativa em termos de voltagem (FOROUZAN, 2010). O problema único que existe é sobre a taxa de sinal. A taxa de sinal utilizada para os métodos Manchester e Manchester diferencial é considerada o dobro do NRZ. Isso acontece porque existe tanto uma transição no meio do bit como uma possível transição ao final de cada bit. IMPORTANTE Na codificação bipolar, também conhecida como binária multinível, é possível encontrar três níveis de voltagem, que são: positivo, negativo e zero. De acordo com Forouzan (2010, p. 110), “o nível de voltagem para um elemento de dados se encontra em zero, ao passo que o nível de voltagem para o outro elemento fica alternando entre valores positivos e negativos”. O outro método de codificação em linha é o método mul- tinível. Esse método surgiu da busca por uma velocidade maior 62 COMUNICAÇÃO DE DADOSU ni da de 3 ou uma largura de banda menor, e é o resultado da necessidade de métodos alternativos. O objetivo principal se deu na busca por aumentar a quantidade de bits por baud realizando a codificação de um padrão que saiu de m elementos de dados para chegar em um padrão formado por n elementos e sinal. Segundo Forouzan (2010, p. 111): Quando se tem apenas dois tipos de elementos de dados (0s e 1s), o que significa que um grupo de m elementos de dados pode produzir uma combinação de 2m padrões de dados. Podemos ter diferentes tipos de elementos de sinal permitindo diferentes níveis de sinal. Se tivermos L níveis diferentes, podemos então produzir Ln combinações de padrões de sinal. Se existe 2m = Ln, dizemos que cada padrão de dados será codificado por um padrão de sinal. Caso se tenha 2m < Ln, a ocupação dos padrões de dados será de apenas um subconjunto dos padrões de sinal. O desenvolvimento desse subconjunto deve ser realizado de maneira cuidadosa, para evitar que haja o afastamento da referência inicial, fornecendo, assim, tanto a sincronização como a detecção de erros que aconteceram durante a transmissão de dados. Não existe possibilidade de realizar a codificação de dados se 2m > Ln, isso porque uma parte dos padrões de dados não é permitido ser codificada. Classificam-se os métodos NRZ-I e Manchester diferencial como codificação diferencial, porém, utilizam-se duas regras de transição para ser possível codificar dados binários. Caso exista um sinal que possua mais de dois níveis, é possível elaborar o método de codificação diferencial com mais 63COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 de duas regras de transição. A transição multilinha, por meio do MLT-3, é um deles. O método de transmissão multilinha de três níveis – MLT utiliza três níveis (+V, 0 e –V), além de três regras de transição para realizar a mudança de nível: • Não existe transição se o próximo bit for 0. • O próximo nível será 0, caso o próximo bit for 1 e o nível atual não for 0. • Se o próximo bit for 1 e o nível atual estiver em 0, o nível seguinte será dado pelo oposto do último nível que seja não zero. Figura 24: Multitransição – método MLT-3 64 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Fonte: Forouzan (2010, p. 114). O diagrama de estados anterior demostra o comportamento do MLT-3. Codificação em blocos Para detectar algum erro inerente e garantir que haja sincronismo, é preciso haver redundância. Essa redundância pode ser fornecida por meio da codificação em blocos, tendo assim um melhor desempenho que a da codificação de linha. DEFINIÇÃO Dizemos que a codificação de blocos realiza a mudança de um bloco de m bits para um bloco que tenha n bits, em que n será maior que m. Essa técnica é bastante conhecida como técnica de codificação mB/Nb. Na codificação de blocos, a barra é diferente da codificação de blocos que acontece na codificação multinível, pois esta é descrita sem a barra. Na codificação de blocos, acontece o 65COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 envolvimento de três etapas, são elas: divisão, substituição e combinação (FOROUZAN, 2010): • Divisão: nessa etapa, determinada sequência de bits será dividida em grupos contendo m bits. Na codificação 4B/5B, divide-se em grupos de 4 bits a sequência de bits original. • Substituição: nessa etapa, será o âmago da codificação de blocos, ou seja, será substituído um grupo de m bits por um grupo que contém n bits. Na codificação 4B/5B, substitui-se um grupo contendo 4 bits por um grupo contendo 5 bits. • Combinação: nessa etapa, os grupos de n bits serão combinados para que seja formado um fluxo de dados. Nesse caso, o novo fluxo terá mais bits que os contidos nos bits originais. Na figura a seguir, veremos de forma mais clara a aplicação desse procedimento. 66 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 Figura 25: Codificação em bloco Fonte: Forouzan (2010, p.115). Codificação em bloco 4B/5B O método de codificação conhecido como quatro binário/ cinco binário (4B/5B) foi criado para uso na combinação NRZ-I. Esse tipo de combinação possui uma ótima taxa de sinal, sendo metade bifásico, porém, ele apresenta na sincronização alguns problemas. NOTA Em transmissões em que aconteça uma sequência longa de 0s, poderá causar uma perda de sincro- nismo pelo clock do receptor. A melhor solução seria realizar uma alteração no fluxo de bits que esteja anterior à codificação com combinação NRZ- -I, de uma forma que ele não possa fazer transmis- são com fluxo longo de 0s. Então o método 4B/5B é próprio para atingir esse objetivo. 67COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 No fluxo que é codificado em blocos, não é possível existir mais de três 0s de maneira consecutiva. No receptor, o sinal digital que é codificado no NRZ-I primeiro será decodificado por meio de um fluxo de bits, e logo depois decodificado para que todas as redundâncias sejam eliminadas, como demonstrado na figura a seguir. Figura 26: Codificação de blocos 4B/5B Fonte: Forouzan (2010, p. 116). Nesse tipo de codificação, não existe mais um zero consi- derado não significativo (bit esquerdo) na saída de 5 bits, que faz a substituição à entrada de 4 bits, além de que não tem mais de dois zeros depositados à direita (bits diretos). Dessa forma, sem- pre que houver diferentes grupos combinando para criar uma nova sequência, não haverá possibilidade de existir mais de três 0s consecutivos. Codificação em bloco 8B/10B A codificação oito binário/dez binário (8B/10B) é bastante similar à estrutura da codificação 4B/5B. A diferença está no fato de que nessa será um grupo contendo 8 bits de dados que irá passar pelo processo de substituição a um código de 10 bits. A codificação em bloco 8B/10B fornece uma capacidade maior para detectar os erros do que a codificação 4B/5B. Essa codificação é considerada, na verdade, uma combinação 68 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 existente entre a codificação 5B/6B e 3B/4B. Isso é demonstrado na figura a seguir. Figura 27: Codificação de blocos 8B/10B Fonte: Forouzan (2010, p. 118). Essa codificação acontece da seguinte forma: os 5 bits que são mais significativos em um bloco que contenha 10 bits serão injetados no codificador 5B/6B. Já os 3 bits considerados menos significativos serão injetados em um codificador 3B/4B. Com essa divisão, é possível simplificar mais a tabela de mapeamento (FOROUZAN, 2010). Quando é preciso realizar o envio de uma longa sequência contendo bits 0s ou 1s, o código utiliza um controlador de dispa- ridades que realiza a verificação do excesso de 0s comparado a 1s (ou vice-versa). Forouzan (2010, p. 118) afirma que: Se os bits no bloco atual criarem uma disparidade que contribua para a disparidade anterior (em qualquer uma das direções), então cada bit no código será com- plementado (0 é transformado em 1 e 1 é transforma- do em 0). Nessa codificação, pode existir um cálculo de 210 – 28 = 768 referentes a grupos redundantes que poderão ser utilizados para fazer a verificação de possíveis disparidades e erros detectados. 69COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 De maneira geral, essa técnica é considerada superior ao método 4B/5B pelo fato de apresentar os melhores recursos tanto para encontrar detecção de erros como sincronização. 70 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 RESUMINDO E então? Como foi seu aprendizado nesse capítulo? Conseguiu atingir os objetivos de aprendizagem proposto? Para garantir que você tenha entendido bem tudo que foi apresentado, vamos fazer um resumo dos pontos mais importantes, combinado? Nesta unidade, você deve ter aprendido que a codificação em linha é o processo que realiza a conversão dos dados digitais em sinais digitais. O método de conversão para codificar em linha converte uma sequência de bits para se tornar um sinal digital. Os dados serão codificados em um sinal digital no emissor, e no receptor esses dados digitais serão recriados.Isso quer dizer que será reconvertido em sinal digital. No método Manchester, existe a combinação do conceito relacionado ao método RZ e ao método NRZ-L. Nele, divide-se a duração do bit em duas metades, e no meio do bit a transição fornece um sincronismo. O método Manchester diferencial faz a combinação dos conceitos que envolvem os métodos RZ e NRZ-I. Nesse método, sempre existe uma transição acontecendo no meio do bit, porém, os valores já são determinados logo no início dele. Sobre a codificação em blocos, vimos que realiza a mudança de um bloco de m bits em um bloco que tenha n bits, em que n será maior que m. Essa técnica é bastante conhecida como a técnica de codificação mB/Nb. Na codificação de blocos, acontece o envolvimento de três etapas, são elas: divisão, substituição e combinação. Vimos que o método de codificação conhecido como quatro binário/cinco binário (4B/5B) foi criado para uso na combinação NRZ-I. Esse tipo de combinação 71COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 possui ótima taxa de sinal, sendo metade bifá- sico, porém, apresenta na sincronização alguns problemas. A codificação oito binário/dez binário (8B/10B) é bastante similar à estrutura da codifica- ção 4B/5B, a diferença está no fato de que nessa será um grupo contendo 8 bits de dados que irá passar pelo processo de substituição um código de 10 bits. 72 COMUNICAÇÃO DE DADOS U ni da de 3 CERAGIOLI, F. Análise comparativa de formatos de modulação OOK, DPSK, e DQPSK para sistemas de fibras ópticas operando a taxa de 40gbs. São Paulo, 2008. Disponível em: https://dspace. mackenzie.br/bitstream/handle/10899/24408/Fulvio%20Ceragioli. pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 28 jan. 2023. FOROUZAN, B. A. Comunicação de dados e redes de computa- dores. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2010. 1.134 p. GARCIA, B. S. A. Efficient modulation formats for high bit-rate fiber transmission. Texas: University of Texas at Dallas. 2005 JACOBSON, F. DPSK modulation format for optical communication using FBG demodulator. Norrköping: Linköpings Universitet - Department of Science and Technology – Sweden, 2004 WINZER, P. J.; ESSIAMBRE, R. J. Advanced optical modulation formats. Proceedings of the IEEE, vol. 94, no. 5, p. 952–985. 2006. ZHANG, S. Advanced Optical Modulation Formats in High-speed Lightwave System. Kansas: University of Kansas: Department of Electrical Engineering and Computer Science, 2004. RE FE RÊ N CI A S https://dspace.mackenzie.br/bitstream/handle/10899/24408/Fulvio%20Ceragioli.pdf?sequence=1&isAllowed=y https://dspace.mackenzie.br/bitstream/handle/10899/24408/Fulvio%20Ceragioli.pdf?sequence=1&isAllowed=y https://dspace.mackenzie.br/bitstream/handle/10899/24408/Fulvio%20Ceragioli.pdf?sequence=1&isAllowed=y _Hlk125965737 _Hlk125965768 _Hlk125985850 _Hlk125965798 _Hlk125965814 _Hlk125965830 _Hlk125986207 _Hlk125986256 _Hlk125965870 _Hlk125986433 _Hlk125965901 _Hlk125986314 _Hlk125965914 _Hlk125986330 _Hlk125986349 _Hlk125986536 _Hlk126007211 _Hlk125987033 _Hlk125965944 _Hlk125986370 _Hlk125986390 _Hlk126007272 _Hlk125965996 _Hlk126003973 _Hlk125966008 _Hlk126003165 _Hlk125966022 _Hlk125966032 _Hlk126007342 _Hlk125966043 _Hlk126004456 _Hlk126004640 _Hlk125966057 _Hlk126004534 _Hlk125966142 _Hlk126005231 _Hlk126005296 _Hlk125966161 _Hlk126005261 _Hlk126005409 _Hlk125966214 _Hlk126005457 _Hlk126005761 _Hlk126005610 _Hlk126005714 _Hlk126005534 _Hlk126005744 _Hlk126006314 _Hlk126006327 _Hlk125966258 _Hlk125966282 _Hlk126006596 _Hlk125966314 _Hlk126006473 _Hlk125966331 _Hlk125966359 _Hlk126006862 _Hlk126006726 _Hlk125966407 _Hlk125966437 _Hlk126006911 _Hlk126006948 _Hlk126007011 _Hlk125966526 _Hlk126007725 _Hlk126007732 _Hlk126007740 _Hlk126007747 _Hlk125966563 _Hlk125966578 _Hlk126007510 _Hlk126007490 _Hlk126008492 _Hlk126007617 _Hlk126007867 _Hlk126007819 _Hlk125966596 _Hlk126008509 _Hlk126008310 _Hlk126008117 _Hlk125966616 _Hlk126008360 _Hlk126008671 _Hlk125966629 _Hlk126008519 _Hlk126009322 _Hlk126009403 _Hlk125966651 _Hlk126008531 _Hlk126008704 _Hlk126008777 _Hlk134709133 _Hlk125966681 _Hlk125966694 _Hlk126008226 _Hlk126009126 _Hlk126009140 _Hlk126009112 _Hlk126009088 _Hlk126009058 _Hlk125966737 _Hlk125966753 _Hlk125966769 _Hlk126010903 _Hlk126010938 _Hlk125966800 _Hlk126010974 _Hlk126011003 _Hlk126011104 _Hlk125966819 _Hlk125966833 _Hlk126011039 _Hlk134707813 _Hlk126011051 _Hlk126011359 _Hlk126011458 _Hlk126010814 _Hlk126011492 _Hlk125966870 _Hlk126011585 _Hlk126011593 _Hlk126011647 _Hlk126011636 _Hlk126011607 _Hlk126011615 _Hlk125966884 _Hlk125966895 _Hlk126012822 Conceito de modulação e modems analógicos Conceito de modulação Modulação analógica Modulação em amplitude – AM Modulação em frequência – FM Modulação em fase – PM Modem analógico Padrões de modem V.32 e V.32bis V.34bis V.90 V.92 Modulação ASK e FSK versus Modulação PSK e DPSK Modulação por chaveamento de amplitude (ASK) Modulação por chaveamento de frequência (FSK) MFSK binário (BFSK) FSK multinível Modulação por chaveamento de fase (PSK) PSK Binário (BPSK) Modulação por amplitude de quadratura Modulação por chaveamento de fase (DPSK) Codificação NRZ e AMI Codificação NRZ NRZ-OOK - Non Return-to-Zero On/Off Keying RZ-OOK (Return-to-Zero On/Off Keying) CSRZ (Carrier-Suppressed Return-to-Zero) CRZ (Chirped Return-to-Zero) Duobinário – DB (Duobinary) AMI (Alternate-Mark Inversion) Manchester e codificação por blocos Métodos de codificação Codificação em linha Manchester Manchester diferencial Codificação em blocos Codificação em bloco 4B/5B Codificação em bloco 8B/10B
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