UNB_TRD_Aula2

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Transmissão de Dados
Aula 2
Prof. Paulo Hugo
Objetivos
1. Compreensão do modelo e dos 
parâmetros de um sinal genérico.
2. Compreensão das representações de 
um sinal.
3. Compreensão dos condicionantes de 
um sinal analógico.
2
Agenda
1. Estudo dos Sinais
 Discretos
 Contínuos
 Analógicos
 Digitais
2. Sinais Analógicos 
 Representação
 Parâmetros
 Domínios
 Condicionantes
3
Estudo dos Sinais
Informação
 Informação Analógica: Voz, rádio, imagem.
 Informação Digital: dados armazenados na 
memória de um computador.
4
Sinais Analógicos possuem infinitos níveis de
tensão num certo período de tempo
Sinais Digitais apresenta um número finito e
enumerável (limitado) de valores.
Estudo dos Sinais
5
Sinais periódicos
 Padrão dentro de um intervalo pré-definido.
 Repetição do padrão em períodos subsequentes.
Estudo dos Sinais
6
Sinais não periódicos
 Não há exibição de padrão ao longo do tempo.
Estudo dos Sinais
7
Estudo dos Sinais
Sinais contínuos (Analógico)
 Apresentam um número infinito de valores num 
determinado intervalo de tempo
8
Sinal de Amplitude 
contínua
Sinal de Tempo 
contínuo
Estudo dos Sinais
Sinais discretos (Analógico)
 Apresentam um número infinito de valores em 
determinados instantes de tempo
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Sinal de Amplitude 
contínua
Sinal de Tempo 
discreto
Estudo dos Sinais
Sinais discretos (Analógico)
 Apresentam um número finito de valores em 
determinados instantes de tempo
10
V
t
Sinal de Amplitude 
discreta
Sinal de Tempo 
discreto
Estudo dos Sinais
Sinais discretos (Digital)
 Apresentam um número finito de valores num 
determinado intervalo de tempo
11
V
t
Sinal de Amplitude 
discreta
Sinal de Tempo 
contínuo
Estudo dos Sinais
Como se obtém um sinal discreto a partir de um sinal contínuo?
12
Estudo dos Sinais
Amostragem
13
Estudo dos Sinais
 Qual a frequência de amostragem?
Alta
Baixa
14
Estudo dos Sinais
Pode existir um sinal contínuo e digital?
Pode existir um sinal discreto e analógico?
Pode existir um sinal discreto e periódico?
Pode existir um sinal digital e periódico?
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Agenda
1. Estudo dos Sinais
 Discretos
 Contínuos
 Analógicos
 Digitais
2. Sinais Analógicos 
 Representação
 Parâmetros
 Domínios
 Condicionantes
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Parâmetros e representações
 Modelo da onda senoidal
Sinais Analógicos
17
Amplitude
Sinais Analógicos
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Frequência
 Número de repetições em um intervalo de tempo;
 A taxa de variação com relação ao tempo;
 Variações em curtos intervalos de tempo expressam 
altas frequências;
 Variações em longos intervalos de tempo expressam 
baixas frequências;
 Se um sinal é constante no tempo, a frequência 
correspondente é zero.
Período
 Intervalo de tempo para se ter uma repetição
Sinais Analógicos
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Frequência
T
f
1

Sinais Analógicos
20
Sinais Analógicos
21
Unidade Equivalência Unidade Equivalência
Segundos (s) 1 s hertz (Hz) 1 Hz
Milisegundos (ms) 10-3 s Kilohertz (kHz) 103 Hz
Microsegundos (ms) 10-6 s Megahertz (MHz) 106 Hz
Nanosegundos (ns) 10-9 s Gigahertz (GHz) 109 Hz
Picosegundos (ps) 10-12 s Terahertz (THz) 1012 Hz
 Relação Tempo x Frequência
(Período x Frequência)
Exemplos
 Expressar um período de 100ms em microssegundos e 
determinar a frequência correspondente em kHz.
Sinais Analógicos
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Fase
 Posição da forma de onda
com relação ao marco zero do
tempo
 Medida em graus (g = 90º,
180º, 270º,...), ou em radianos
(p/2, p, 3p/2,. 2p, ..., rad)
Sinais Analógicos
23
1 2 3 4 5 6 7 8
45 90 135 180 225 270 315 360
rad
g
a
180
p

Sinais Analógicos
24
45º 90º 135º 180º 225º 270º 315º 360º
Sinais Analógicos
25
0º (0 rad) 90º (p/2 rad) 180º (p rad) 270º (3p/2 rad)
 Defasagem: diferença entre fases de duas ondas, 
ou diferença da fase de uma onda para o zero.
Sinais Analógicos
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Exemplos
 Dois sinais tem defasagem de 135º, qual a medida em 
radianos?
Sinais Analógicos
27
Exemplos de ondas senoidais
 Encontrar os parâmetros (amplitude, frequência, fase)
Sinais Analógicos
28
Exemplos de ondas senoidais
 Encontrar os parâmetros (amplitude, frequência, fase)
Sinais Analógicos
29
Exemplos de ondas senoidais
 Encontrar os parâmetros (amplitude, frequência, fase)
Sinais Analógicos
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Exemplos de ondas senoidais
 Encontrar os parâmetros (amplitude, frequência, fase)
Sinais Analógicos
31
Exemplos de ondas senoidais
 Encontrar os parâmetros (amplitude, frequência, fase)
Sinais Analógicos
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Exemplos de ondas senoidais
 Encontrar os parâmetros (amplitude, frequência, fase)
Sinais Analógicos
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Agenda
1. Estudo dos Sinais
 Discretos
 Contínuos
 Analógicos
 Digitais
2. Sinais Analógicos 
 Representação
 Parâmetros
 Domínios
 Condicionantes
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Domínio do tempo
 Mostra as variações instantâneas de um sinal.
Domínio da frequência
 Mostra todas as variações ocorridas no sinal.
Sinais Analógicos
35
Sinais Analógicos
36
Sinal Simples
Sinais Analógicos
37
Sinal Composto (Análise de Fourier)
Sinais Analógicos
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Espectro do sinal
 Descrição completa de todas as componentes de 
frequência em um sinal
Sinais Analógicos
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Espectro do sinal
Sinais Analógicos
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Largura de Banda (B)
 Diferença entre a maior e a menor frequência que um
meio pode transmitir sem significativa atenuação, é uma
propriedade de um meio.
 Se um meio permite a passagem de sinais de frequência
entre 10kHz e 30kHz, a largura de banda é B = 30 - 10 =
20kHz.
Sinais Analógicos
41
Exemplos
 Qual a largura de banda (B) de um sinal decomposto
em cinco componentes senoidais de frequências 100,
300, 500, 700, 900Hz? Desenhe o espectro de
frequências levando em conta que todas as
componentes têm a mesma amplitude de 3V.
O gráfico a seguir mostra o espectro de frequências de um
certo sinal. Esboce esse sinal no domínio do tempo.
Desafio
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1
2
3
4
20 40 60 ... Hz
E
Agenda
1. Estudo dos Sinais
 Discretos
 Contínuos
 Analógicos
 Digitais
2. Sinais Analógicos 
 Representação
 Parâmetros
 Domínios
 Condicionantes
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M
a
r 
d
e
 o
n
d
a
s
Sinais Analógicos
44
Alguns aspectos que condicionam o 
desempenho dos sistemas de transmissão
 Interferência
 Atenuação
 Ruído
 Distorção
Sinais Analógicos
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Sinais Analógicos
Interferência
 A interferência consiste na alteração de alguma das
características do sinal transmitido por efeito de um
outro sinal, exterior ao sistema de transmissão.
 No caso dos sinais elétricos ou eletromagnéticos, a
interferência é introduzida por indução eletromagnética
no meio de transmissão ou no dispositivo receptor
(antena).
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Sinais Analógicos
Interferência
 Os efeitos da interferência podem ser minimizados
através do isolamento do meio de transmissão, por
blindagem (meios guiados), por filtragem ou através de
técnicas de cancelamento.
 Em alguns casos é possível identificar a fonte do sinal
ruidoso, eliminando-a ou atenuando sua potência.
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Atenuação
 A atenuação consiste numa REDUÇÃO da potência do
sinal ao longo do meio de transmissão. A atenuação
resulta da perda de energia do sinal por absorção ou por
fuga de energia.
 Nos meios de transmissão não guiados (espaço livre), a
dispersão da energia pelo espaço pode também ser vista
como uma forma de atenuação.
48
Sinais Analógicos
Atenuação
 A atenuação está intrinsecamente relacionada à distância
 É medida, em dB, a partir da diferença de potência entre 
dois pontos do sistema
 A atenuação pode ser compensada através da utilização 
de repetidores, inserindo GANHOS aos sinais do 
sistema
1
2
10log*10)(
P
P
dBG 
49
Sinais Analógicos
Se G < 0 Atenuação
Se G > 0 Ganho
 Nos sistemas de transmissão analógicos, os repetidores
podem ser constituidos apenas por um amplificador.
 Nos sistemas de transmissão digital, os repetidores podem
ser do tipo regenerativo, incluindo funções desincronização,
amostragem e decisão como se de um receptor se tratasse.
 Os repetidores regenerativos “reconstroem” o sinal digital
mas, tal como um receptor, podem cometer erros de
decisão e introduzir erros no sistemas de transmissão.
50
Sinais Analógicos
Atenuação
51
Sinais Analógicos
Atenuação
52
Sinais Analógicos
Exemplo
 Um sinal percorre uma grande distância entre os pontos 1 e 4.
O sinal é atenuado entre os pontos 1 e 2. Entre os pontos 2 e
3, o sinal é amplificado. Novamente, entre os pontos 3 e 4, o
sinal é atenuado. Calcule o nível resultante (em dB) do enlace
entre os pontos 1 e 4.
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Sinais Analógicos
Ruído
 O ruído está presente em todos os sistemas de
comunicação.
 É produzido pelos próprios equipamentos que
compõem o sistema, como amplificadores, chaves
e outros dispositivos ativos.
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Sinais Analógicos
Ruído
 Possuem natureza aleatória
 Os efeitos do ruído fazem-se sentir através de
uma deterioração da qualidade do sinal
transmitido nos sistemas de transmissão
analógicos e através da introdução de erros nos
sistemas de transmissão digital.
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Sinais Analógicos
Ruído
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Sinais Analógicos
Tipos de Ruído
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Sinais Analógicos
Ruído
 Relação Sinal-Ruído (RSR)
 Utilizada para medir a qualidade do sinal
 Na prática, mede-se essa grandeza em dB
RUÍDO
SINAL
P
P
RSR 
RUÍDO
SINAL
P
P
dBRSR 10log*10)( 
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Sinais Analógicos
Distorção
 A distorção consiste numa alteração da forma do
sinal durante a sua propagação desde o emissor
até o receptor.
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Sinais Analógicos
Distorção
 A distorção pode resultar do comportamento não
linear de alguns dos componentes que compõem o
percurso do sinal ou pela simples resposta em
frequência do meio de transmissão.
 Em alguns casos, os efeitos da distorção podem ser
corrigidos ou minimizados através de técnicas de
manipulação dos sinal, tais como a filtragem.
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Sinais Analógicos
Distorção
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Sinais Analógicos
Faça um esboço para mostrar graficamente:
 Um sinal composto (não use muitas frequências);
 A ação de ruídos nesse sinal;
 Uma interferência nesse sinal;
 Atenuação nesse sinal;
 Distorção nesse sinal.
Desafio
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Agenda
1. Estudo dos Sinais
 Discretos
 Contínuos
 Analógicos
 Digitais
2. Sinais Analógicos 
 Representação
 Parâmetros
 Domínios
 Condicionantes
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Bibliografia
1. Redes de computadores (cap. 2.1). A. S.
Tanenbaum. 4 ed, Campus, São Paulo 2004.
2. Comunicação de Dados e Rede de
Computadores (caps. 3). Behrouz A.
Forouzan. 3 ed, Bookman, 2006.
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