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engenharia telecomunicacoes

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ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Hélio MAGALHÃES DE OLIVEIRA
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES
 
 
Prof. Hélio MAGALHÃES DE OLIVEIRA 
 
2012 
ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES 
 
 Engenharia de Telecomunicações 
 
ii 
CIP-Brasil. Catalogação-na-fonte 
Câmara Brasileira do Livro. SP. 
 
 
 
Engenharia de Telecomunicações/ Hélio Magalhães de Oliveira – 1ª Ed. 
Recife: HM, 2012 
673 p. il. 
 
Bibliografia 
 
ISBN 
 
1. Telecomunicações 2. Engenharia de Telecomunicação 
I. de Oliveira, Hélio Magalhães 
 
 CDD-621.38 
 
 
 
Índices para catálogo sistemático: 
1. Telecomunicações: Engenharia 621.38 
 
 Copyfree: 
todos os direitos de cópia total ou parcial são cedidos, desde que de uso gratuito. 
 
 
 Engenharia de Telecomunicações 
 
iii 
 
A Minha Mãe, 
 
Profa. Djanira Magalhães Florêncio - in memoriam. 
 
Flash back: Sobre lições aprendidas 
 
 Djanira, partistes à Pasárgada [e mais longe] 
 [há disso longincuo idos]. 
 Decisiva em minha existência e sentido 
Ensinastes-me a valorizar o conhecimento 
Primar pela convivência com os inteligentes 
Adiante e além das trivialidades da maioria... 
Sempre avançada, dinâmica 
A ninguém, o texto da minha vida 
É mais devedor... 
 
A minha muito Amada Nereide, 
 
 <<Toi qui, comme un coup de couteau, 
 Dans mon cœur plantif es entrée; 
 Toi qui, forte comme un troupeau 
 De démons, vins, folle et parée...>> 
 Le Vampire. 
 
 <<Le succube verdâtre et le rose lutin 
 T'ont-ils versé la peur et l'amour de leurs urnes? 
 Le cauchemar, d'un point déspotique et mutin, 
 T'a-t-il noyée au fond d'un fabuleaux Minturnes?>> 
 La muse Malade. 
 
 <<Je t'adore à l'égal de la voûte nocturne, 
 O vase de tristesse, Ô grande taciturne, 
 Et t'aime d'autant plus, belle, que tu me fuis, 
 Et que tu me parais, ornement de mes nuits, 
 Plus ironiquement accumuler les lieues 
 Qui séparent mes bras des immensités bleues. 
 
 Je m'avance à l'ataque, et je grimpe aux assauts 
 Comme après un cadavre un chœur de vermisseaux, 
 Et je chéris, Ô bête implacable et cruelle! 
 Jusqu'à cette froideur par où tu m'es plus belle!>> 
 Parfun exotique. 
 
 C. Baudelaire. 
 
 
 H.M. de Oliveira. 
 
 
DEDICO. 
 
 Engenharia de Telecomunicações 
 
iv 
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 Engenharia de Telecomunicações 
 
v 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES 
 
 
 
 
 
Hélio MAGALHÃES DE OLIVEIRA, EE, MEE, Docteur 
 
 
 
Mestre em Engenharia Elétrica, UFPE, Recife 
Docteur de l´Ecole Nationale Supérieure des Télecommunications, 
TELECOM-Paris 
 
 
 
 
 
 
 
Professor do Departamento de Eletrônica & Sistemas 
Universidade Federal de Pernambuco 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RECIFE-PE 
 
 Engenharia de Telecomunicações 
 
vi 
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 ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
H. M. DE OLIVEIRA, Docteu
Engenharia de Telecomunicações 
ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
H. M. DE OLIVEIRA, Docteur 
 
vii 
ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Engenharia de Telecomunicações 
 
viii 
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 Engenharia de Telecomunicações 
 
ix 
AVANT PROPOS 
 
 Engenharia de Telecomunciações: Ab fundamentis. Este texto consiste em uma “iniciação” aos 
sistemas de telecomunicações e destina-se primariamente a um curso de um a dois semestre para estudantes 
de Graduação em Engenharia Elétrica, Eletrônica e Telecomunicações. O material apresentado tem como 
base as notas de aula do curso "Princípios de Comunicações", ministrado aos estudantes de Engenharia 
Eletrônica e Engenharia da Computação na Universidade Federal de Pernambuco. Não se trata, aqui, de um 
texto definitivo sobre a Engenharia de Telecomunicações. O objetivo é bem mais modesto: O intuito é 
apresentar aos iniciantes no ramo das Telecomunicações, um esboço panorâmico das principais técnicas, 
circuitos e ferramentas para a abordagem e compreensão de tais sistemas  Felix qui potuit rerum conoscere 
causas, Virgĭlus. As pretensões, entretanto, não se encerram aí. Procura-se também proporcionar uma 
minúscula "janela" sobre a História das Telecomunicações. Obviamente, existem bons livros texto no 
assunto, porém esta obra procura ocupar um espaço particular de estilo, enfoque e conteúdo. A motivação 
para a sua preparação adveio parcialmente do fato que os Engenheiros situam-se numa fronteira entre o 
"teórico" e o "prático", entre o excessivo formalismo e abstração e a heurística, visando encontrar soluções 
adequadas  simples, economicamente viáveis. Esta ponte entre o "mundo abstrato" e o "mundo físico" é 
uma tarefa árdua, sofrendo críticas tanto dos rigorosos quanto dos praticistas. Não se trata de um manifesto 
em favor da perda de rigor (vale lembrar a citação de Herman Von Helmholtz: "nada mais prático que uma 
boa teoria"), muito menos um apoio à falácia "a teoria na prática é outra", mas de procurar atingir um 
equilíbrio na dosagem de rigor necessária à obtenção de soluções de Engenharia. 
 
 O livro é apresentado em sete capítulos, sendo que os dois primeiros tratam de material basilar, um 
mini-curso revisado de Sinais & Sistemas, enquanto que os capítulos restantes são dedicados ao estudo dos 
Sistemas de Telecomunicação de facto. No primeiro capítulo são introduzidos os fundamentos da Análise 
(determinística) de Sinais, estudando expansões ortogonais, noções de acústica e de análise harmônica, a 
Série e a Transformada de Fourier, espectro de Sinais, bem como fundamentos sobre a Transformada 
Discreta (DFT) e bidimensional. Teoremas de energia (Parseval, Rayleigh) são apresentados. Os Sistemas 
Lineares são abordados no capítulo seguinte, com ênfase à Realizabilidade Física, medidas de Largura de 
Faixa, Filtros clássicos (Butterworth, Chebyshev, Nyquist etc.) – do tipo passa-baixa, passa-alta e passa-faixa 
– sejam passivos ou ativos. O terceiro capítulo discute detalhadamente os princípios dos Sistemas Clássicos 
Analógicos: Os Sistemas Modulados em Amplitude (AM). Comparam-se os vários tipos de AM (AM, AM-
SC, SSB, VSB etc.). O Capítulo quarto aborda a construção de receptores e transceptores, incluindo rádios 
AM, o receptor de televisão (monocromático), o receptor CB, e o telefone fixo. Esquemas comerciais de 
receptores são apresentados para consolidar o aprendizado. A configuração dos Receptores Superheteródinos 
de Armstrong é estudada, incluindo receptores comerciais e princípios da Televisão / teledifusão. Analisam-
se alguns aspectos sobre Telefonia, como Multiplex em centrais locais, Tandem e Internacionais, etc. O 
princípio básico de funcionamento dos Analisadores de Espectro é também descrito. O Capítulo seguinte 
trata dos Sistemas Modulados em Freqüência (FM). Detalhes sobre sistemas FM, métodos de geração, 
figuras de Lissajours, moduladores Armstrong usados em estações comerciais, demodulação (especialmente 
via PLL e DPLL), configurações de receptores, incluindo pré(de)-acentuação e o receptor FM estereofônico 
(decodificador estéreo e sistema Qsound) são incluídos. Introduzem-se também alguns conceitos 
fundamentais sobre a Telefonia Celular (com base no sistema AMPS). Os Sistemas de Comunicação Digital 
(pulsados) são tratados no