Fundamentos de Sistemas de Comunicação

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Prof. Mauro José Kummer
Fundamentos de Sistemas
de Comunicação
Aula 6
Conversa Inicial
Caro aluno, ao longo deste caminho 
percorrido você já teve oportunidade de 
aprender muitas coisas sobre o processo de 
comunicação
Esta é a última aula teórica
Espero que tenha tido um bom proveito
Seus objetivos para esta aula são
Compreender a multiplexação no domínio 
da frequência
Compreender a multiplexação no domínio 
do tempo
Comparar os sistemas FDM com o TDM
Estudar o funcionamento do PCM 30
Estudar o funcionamento do PCM 24
Multiplexação FDM Espectro de frequências
2
Amplo espectro
Economia de custos
Canais limitados em banda
Uso de filtros
Forma de agrupamentos de canais
Processo inverso
Separar bandas por filtros
Efetuar a demodulação
Retirar as portadoras
Demultiplexadores
3
Multiplexação TDM
Sinais analógicos limitados em banda
Amostragem de sinais
Time slots disponíveis
Sincronismo
Sinalização
4
Sistemas síncronos SDH
Sistemas assíncronos PDH
SDH
Sincronização em toda a rede
Utiliza estrutura de quadro consistente 
através da hierarquia
Acesso simples a estrutura SDH
Conexões de sinais por controle de SW
PDH
Não utiliza o mesmo clock em toda a rede
Multiplexação e demultiplexação devem ser 
feitas nível a nível
Utiliza diferentes estruturas de frames
Conexões no mesmo nível por meio de 
cabeamento
Sistemas ATDM usam melhor os canais vagos 
(sem sinais)
5
Comparação entre
os Sistemas FDM e TDM
FDM é o mais antigo
Continua em uso
Novas aplicações
Fácil de converter
Ruído maior
Sistema FDM
TDM adequado a outros sinais discretos
Uso intenso de comunicação entre 
computadores
Fácil implementação
Sistemas síncronos e assíncronos
Taxas elevadas de transmissão
Menor ruído
Sistema TDM
Característica FDM TDM
Compartilhamento Domínio da frequência Domínio do tempo
Janelas Em frequência No tempo
Intervalo Faixa de guarda Tempo de guarda
Comportamento do 
sinal
Sinal presente todo o 
tempo
Sinal em todas as 
frequências
Estrutura do sinal do 
MUX Banda básica Quadro
Dualidade entre os sistemas FDM e TDM
Sistema PCM30
6
Após amostragem PAM
Quantização
Codificação
Quantização e Codificação
Quantizador Amostra 
contínua 
Amostra 
discreta 
Figura 1 - Quantização 
uniforme tipo meio piso 
Nível de entradaNível de saída
Figura 2 - Quantização 
uniforme tipo meio degrau
Nível de 
entrada
Nível de
saída
4
2
-2
-4
0 2 4
-4 -2
4
2
-2
-4
0 2 4
-4 -2
Ruído de quantização
Diferença entre o sinal analógico e o degrau 
discreto
Diminuição do ruído pelo aumento dos níveis 
de quantização (7 ou 8 bits)
Quantizadores lineares 
Quantizadores não lineares
Leis de quantização
Lei A
Lei μ
7
Lei μ
y
1
0,5
0
-0,5
-1
A (entrada)
μ = 255
-1 -0,5 0 0,5 1
Número de níveis de 
representação, L
Número de bits por 
amostra, R
Relação sinal-ruído 
(dB)
32 5 31,8
64 6 37,8
128 7 43,8
256 8 49,8
Tabela 7.1 Relação sinal-ruído de quantização para
um número variável de níveis de representação
Codificação
7 bits = 128 níveis
8 bits = 256 níveis
8
Saída, F(x)
Entrada, x
Saída
Entrada
Códigos de Linha
Diminuir a componente DC
Mitigar os erros na recepção dos sinais
Estrutura de quadro PCM 30
Superquadro
Quadro
Time slot
9
Sistema PCM24
1º PCM
Padrão nipo-americano
24 canais
Alinhamento e sinalização mais simples
Quadro 193 bits
Comparação entre PCM 24 e PCM 30
Especificações PCM24 PCM30
Frequência de amostragem 8 8
Duração do time slot 5.2 3.9
Largura do bit 0.65 0.49
Taxa de transferência binária 1.544 2.048
Duração do quadro 125 125
Número de bits por palavra 8 8
Número de quadro por 
multiquadro 12 16
Duração do multiquadro 1.5 2
Alinhamento de quadro em Quadros ímpares Quadros pares
Palavra de alinhamento do 
quadro 101010 0011011
Palavra de alinhamento de 
multiquadro 001110 0000
10
397,2 Mbit/s
97,7 Mbit/s
32,1 Mbit/s
6,3 Mbit/s
1,5 Mbit/s
56 Kbit/s 64 Kbit/s
274,2 Mbit/s
44,7 Mbit/s
565,0 Mbit/s
139,2 Mbit/s
34,4 Mbit/s
8,4 Mbit/s
2,048 Mbit/s
Japonês
padrão
4
3
5
4
24
24
7
6
3
30
4
4
4
4
Norte-americano
padrão
Europeu
padrão