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Transmissão de Dados Banda Base
Mateus A. F. C. Junqueira
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Transmissão de Dados Banda Base
O termo banda base é utilizado para indicar um sinal entregue por uma fonte de informação;
A transmissão banda base ocorre sem modulação;
Se o sinal for digital, este pode estar em uma seqüência de bits codificados com um código de linha o qual consiste em uma transmissão banda base;
O canal de comunicação deve transmitir um sinal digital de forma que seja possível a recuperação da seqüência binária, para isso, deve preservar a forma de onda.
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Transmissão de Dados Banda Base
Problema da interferência intersimbólica:
Com o uso do código de linha, é possível que os pulsos se deformem e ocorra a interferência entre os símbolos;
Esta deformação ocorre devido à imperfeições do canal como ganho não constante e fase não linear com a freqüência, ou ainda devido a presença de transitórios;
O problema da interferência intersimbólica consiste na escolha do melhor formato do pulso, na recepção, de modo a evitar esta interferência. 
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Transmissão de Dados Banda Base
Problema da interferência intersimbólica: 
O problema da interferência intersimbólica consiste em encontrar o formato do pulso h(t), na recepção, de modo que:
A interferência intersimbólica é reduzida para zero no instante de amostragem a qual é utilizada para a determinação do bit recebido (amostragem seguida por comparação com um limiar);
A largura de faixa de transmissão é mínima.
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Problema da interferência intersimbólica:
A solução para este problema é considerar pulsos da seguinte forma na recepção:
O pulso é multiplicado por uma constante an que define o bit transmitido, ou ainda o símbolo transmitido. TB é o período de representação do bit e RB é a taxa de bit.
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Problema da interferência intersimbólica:
Diagrama de blocos da transmissão banda base:
Escolhe-se a função de transferência para todo o sistema, G(f)C(f)Q(f), de modo a obter o pulso hotimo(t) na recepção.
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Problema da interferência intersimbólica:
O sistema, G(f)C(f)Q(f), produz o pulso hotimo(t) na recepção se:
Este sistema é conhecido como canal de Nyquist e produz como saída:
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Problema da interferência intersimbólica:
Dificuldades para a implementação do canal de Nyquist:
É necessário que a função de transferência do sistema total seja plana de – B0 até B0 e nula fora deste intervalo;
O pulso decai com o inverso do tempo, assim é pequena a margem de erro na amostragem no receptor.
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Problema da interferência intersimbólica:
Para contornar as dificuldades do canal de Nyquist, pode-se utilizar o espectro de pulso cosseno levantado que possui as seguintes características:
Espectro de amplitude plano entre 0 ≤ |f| ≤ f1 sendo que f1 é parâmetro de projeto;
Região de transição entre f1 < |f| < 2B0 – f1.
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Problema da interferência intersimbólica:
Define-se o espectro do pulso cosseno levantado como
Com B0 = 1/(2TB) = RB/2.
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Problema da interferência intersimbólica:
O correspondente pulso no domínio do tempo é:
Onde α é o fator de decaimento e definido como:
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Problema da interferência intersimbólica:
Comparação pulso cosseno levantado e o pulso hotimo(t):
Um caso particular e de interesse em canais com ruído é quando G(f)C(f) = Q(f) = H(f)1/2. H(f)1/2 é chamado de pulso raiz de cosseno levantado.
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Problema da interferência intersimbólica:
No domínio do tempo o pulso cosseno levantado decresce de forma inversamente proporcional ao cubo do tempo aumentando a margem de erro no tempo de amostragem;
Ainda há cruzamentos com o zero nos instantes de nTB; 
A freqüência máxima do pulso cosseno levantado, B, é relacionado com a taxa de bit RB por:
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Exercício: Calcular a taxa de transmissão de bits que pode ser transmitida se utilizarmos sinalização binária com pulsos cosseno levantado de freqüência máxima 3,5 kHz, e um fator de amortecimento α = 0,25.
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Exercício: Oito sinais com 6 kHz de freqüência máxima são multiplexados por TDM usando PCM. Considerando 256 níveis de quantização, obtenha a freqüência máxima de pulsos cosseno levantado (α = 0,2) quando a freqüência de amostragem é 25% maior que freqüência de Nyquist.
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Padrão de olho: 
Consiste em uma forma experimental de determinação da ocorrência de interferência intersimbólica;
É definida como a superposição sincronizada de intervalos de símbolos sucessivos da forma de onda recebida após o filtro de recepção;
Sua geração pode ser realizada com osciloscópio cuja base de tempo é função do período do bit TB.
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Padrão de olho:
Ausência de interferência intersimbólica (Tb = 1):
Amostragem sem 
erro de temporização.
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Padrão de olho:
Ferramenta para diagnóstico:
A – Erro de distorção de amplitude;
B – Margem de Ruído
C – Intervalo de amostragem
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Padrão de olho:
Se o sistema não possui ganho constante e fase linear nas freqüências do pulso ocorre o “fechamento do olho”:
O fechamento do olho implica 
em menor margem de ruído e menor tolerância ao erro de temporização na amostragem.
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Exercício: Dado o padrão de olho abaixo (TB = 1), obtenha o tamanho do intervalo de amostragem e a margem de ruído. Determine se há ocorrência de interferência intersimbólica.
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Transmissão de Dados M-Ário:
Consiste em transmitir pulsos com vários níveis, ou seja, pode-se considerar um número maior do que dois símbolos sendo transmitidos por pulso;
Uma transmissão M-Ário contém M símbolos por pulso;
A medida de transmissão de M símbolos por segundo é denominada de bauds. Equivalência entre bits/s e bauds: 
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Transmissão de Dados M-Ário:
A principal vantagem da transmissão M-Ário é a maior quantidade de informação transmitidos por intervalos TB.
A principal desvantagem é a redução na margem do ruído. Também possui maior complexidade;
A transmissão M-Ário aplica-se em códigos de linha, pulso sinc e pulso cosseno levantado.
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Transmissão de Dados Banda Base
Padrão de olho na Transmissão de Dados M-Ário (4 níveis):
Sem interferência intersimbólica Com interferência intersimbólica
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