cc-transmissao_sinais

8/2/2019 cc-transmissao_sinais

1/18

1

Propsito principal A troca de informaoentre dois agentes

Agente

Informao n Dado g Sinal s (t) Sinal r (t) Dado g Informao n

Dispositivode entrada

TransmissorMeio de

transmissoReceptor

Dispositivode sada Agente

Comunicao de Dados

Transmisso de Sinais

Modelo de ComunicaoModelo de Comunicao

Comunicao de Computadores

Codificao dos Dados Decodificao dos Dados

Transmisso de SinaisTransmisso de Sinais Terminologia Qualidade do Sinal

Problemas existentes no meio fsico Capacidade do Canal

Principais Meios de Transmisso Par Tranado Cabo Coaxial Fibra tica Micro Ondas


2/18

2

Terminologia:Terminologia::

Transmisso de SinaisTransmisso de Sinais

Meio deTransmisso

por onde ocorre a transmissode sinais entre o transmissor eo receptor

Meio GuiadoMeio Guiado as ondas soguiadas ao longo de umcaminho fsico (ex. par tranado,cabo coaxial, fibra tica)

Meio NoMeio No--GuiadoGuiado fornece omeio para transmitir as ondas,sem gui-las (ex. ar, vcuo,oceano)

Em forma de ondaseletromagnticas

TERMINOLOGIA (cont.)TERMINOLOGIA (cont.)

Ligao Direta

sinais se propagam diretamente

do transmissor para o receptor,sem dispositivos intermedirios,exceto amplificadores ourepetidores usados paraaumentar a fora do sinal


3/18

3

TERMINOLOGIA (cont.)TERMINOLOGIA (cont.)Ligao Direta

Ponto-a-Ponto somente os dois dispositivos compartilhamo meio

Tx/Rx Tx/RxAmplificador

ou

Repetidor0 (zero) ou mais conjuntos

meiofsico

meiofsico


Multi-Ponto mais de dois dispositivos compartilham omeio

Amplificadorou

Repetidor

0 (zero) ou mais conjuntos

meiofsico

meiofsico

Ligao Direta

Tx/Rx Tx/Rx Tx/Rx Tx/Rx


4/18

4

TERMINOLOGIA (cont.)TERMINOLOGIA (cont.)A transmisso pode ser:

De acordo comANSI/USA e CCITT/Europa

SIMPLEX sinais so transmitidos somente em umanica direo; uma estao sempre atransmissora e outra sempre a receptora.

HALF-DUPLEX as estaes podem transmitir,

porm no simultaneamente(uma de cada vez).

FULL-DUPLEX as duas estaes podem transmitirsimultaneamente.

SIMPLEX

DUPLEX



5/18

5


Espectro de umSinal

a faixa de freqncias que essesinal contm. (Ex.: estende de f1 a 5f1)

BandwidthAbsoluta

a largura do espectro de umsinal. (Ex.: BW = 4 f1 )

BandwidthEfetiva

a faixa que contm a maior parteda energia do sinal. Usada para o casode sinais de BW infinita. (Ex.: redetelefnica => fmn = 300Hz; fmx =3400Hz => BW=3100Hz)


Espectro de FreqnciaEspectro de Freqncia


6/18

6


Componente DCComponente de freqncia zero(sem componente DC o sinal temamplitude mdia zero)


Data Rate X Bandwidth

)2sen(1

)(1

kftk

tsk

=

=

Sinal de bandwidth infinitaSinal de bandwidth infinita

amplitude da k-th componente defrequncia (kf) do sinal 1/k

Data Rate = 2f bits/segData Rate = 2f bits/seg

Dgito 1Dgito 1

Dgito 0Dgito 0

Para um determinado meiode transmisso:

> BW > custo< BW > distoro


7/18

7


CONCLUSO Existe uma relao direta entre datarate e bandwidth: quanto maior adata ratedata rate de um sinal, maior a suabandwidthbandwidth efetivaefetiva. Quanto maior abandwidthbandwidth de um sistema de

transmisso, maior a data ratedata rate quepode ser transmitida neste sistema.

TERMINOLOGIA (cont.)TERMINOLOGIA (cont.)Seqncia de bit

data rate = 2000 bps

Representao razovel

com Bandwidth de 1700

a 2500Hz

Representao muito boa

com Bandwidth de 4000Hz

Bits: 0 1 0 0 0 0 1 0 0

Pulso aps transmisso: Bandwidth 500Hz

Bandwidth 900Hz

Bandwidth 1300Hz

Bandwidth 1700Hz

Bandwidth 2500Hz

Bandwidth 4000Hz


8/18

8

Transmisso de SinaisTransmisso de Sinais

A especificao de uma taxa adequadadepende principalmente de 2 fatores:

Qualidade do SinalQualidade do Sinal-- Problemas existentes no meio fsicoProblemas existentes no meio fsico

-- Capacidade do CanalCapacidade do Canal

Caractersticas do Meio de TransmissoCaractersticas do Meio de Transmisso

Problemas existentes noProblemas existentes noMeio FsicoMeio Fsico

ATENUAO perda de potncia do sinal no percursoentre transmissor e receptor.Soluo: repetidores (sinais digitais);

amplificadores (sinais analgicos).

3 consideraes para o projetista:

o sinal recebido deve ter fora suficiente para que ocircuito eletrnico de recepo detecte o sinal;

o sinal deve manter um nvel suficientemente maior que orudo para a recepo sem erro;

atenuao aumenta com a freqncia.


9/18

9


ATENUAO PARA CANAL DE VOZ:

Com equalizao

Sem equalizao

Atenuao relativa (decibis) Nf = -10 log10 PfP1000


DELAY DISTORTION causado pelo fato de que a

velocidade de propagao deum sinal no meio guiado variacom a freqncia.

Mais crtico para sinais digitais.

Meio guiadoMeio guiado


10/18

10

Problemas existentes noProblemas existentes noMeio FsicoMeio FsicoDELAY DISTORTION PARA CANAL DE VOZ

Com equalizao

Sem equalizao


RUDO sinais eltricos indesejveis inseridos entre otransmissor e o receptor => fator limitador nodesempenho de sistemas de comunicao.

Rudo Trmico rudo causado pela agitao trmicados eltrons no condutor - Inevitvel

uniformemente distribudo peloespectro de freqncia (rudo branco).

presente em qualquer meio detransmisso e funo da temperatura


11/18

11


Intermodulao ocorre quando sinais de diferentesfreqncias compartilham o meio detransmisso

produz sinais a uma freqncia que asoma (ou diferena) de 2 freqnciasoriginais.

produzido quando existe alguma no

linearidade no transmissor, receptor ousistema de transmisso, devido a malfuncionamento.


Crosstalk acoplamento eltrico que ocorre entredois fios fisicamente adjacentes.

mesma ordem de grandeza do

rudo branco (rudo trmico).

Impulsivo pulsos irregulares (spikes), nocontnuos, de curta durao erelativamente de alta amplitude, causadopor distrbios eletromagnticos (raio),falhas no sistema de comunicao.

principal fonte de erro em comunicaode dados digitais.


12/18

12

Exemplo: spike de 10ms a 4800bps => RAJADA de 48 bits

Rudo ImpulsivoRudo Impulsivo

Sinal original

Rudo Impulsivo

Sinal mais rudo

Taxa de amostragemDado recebidoDado original

Dado a sertransmitido


CONCLUSO Vrios fatores distorcem e

corrompem o sinal

Como esses fatores limitam ataxa de transmisso de sinal?

CAPACIDADE DO CANALCAPACIDADE DO CANAL


13/18

13

CAPACIDADE DO CANALCAPACIDADE DO CANAL4 Conceitos relacionados:

taxa de dadostaxa de dados (bps) que o dado pode ser transmitido; bandwidthbandwidth (Hz) determinada pelo transmissor e o meio

de transmisso; nvel mdio de rudorudo na comunicao; taxa de errostaxa de erros.

OBJETIVO:

Obter a maior taxa de dados, a uma taxa de erro limite,para uma certa bandwidth problema = rudo


Canal sem rudoCaso ideal, cuja limitao apenas a BANDWIDTH.

Dada uma certabandwidth W

Mxima taxa detransmisso dedados = 2W

Ex: canal de voz = 3100Hz C = 2W = 6200bps

Com codificao adequada:

C= 2W log2 M M = nmero de smbolosdistintos na codificao


14/18

14


Canal com rudoPara um certo nvel de rudo,

quanto maior o data rate maior a taxa de erro!

SHANNON Cmx = W log2 (1 + S/N)

Ex: canal de voz = 3100 log2 (1 + 1000/1) C = 30.894bps na prtica = 9600bps.

S leva em consideraorudo branco

(bps) (Hz) Relaosinal/rudo

Principais Meios de TransmissoPrincipais Meios de TransmissoPrincipais Meios dePrincipais Meios deTransmissoTransmisso

Meio de Transmisso

o caminho fsico entre otransmissor e o receptor

As caractersticas e qualidadeda transmisso de dados sodeterminadas tanto pela naturezado sinal quanto pela natureza domeio.


15/18

15


Meio de Transmisso Data Rate Bandwidth Espaamento entre Repetidores

Par Tranado 4 Mbps 250 kHz 2 10 km

Cabo Coaxial 500 Mbps 350 MHz 1 10 kmFibra tica 2 Gbps 2 GHz 10 100 km

Caractersticas de Transmisso Ponto-a-Pontopara Meios Guiados


Atenuao dos meios de transmisso guiados


16/18

16


Par TranadoPar Tranado

Consiste de dois fios de cobrearranjados em um padro regular emespiral. O fato de ser tranado minimiza ainterferncia eletromagntica ecrosstalk O mais usado meio de transmissopara sinais analgicos e digitais(Ex.: sistema telefnico). Repetidores a cada 2 ou 3 kms;

Amplificadores a cada 5 ou 6 kms.


Cabo CoaxialCabo Coaxial

Consiste tambm de doiscondutores mas arranjados de forma

diferente (um condutor cilndrico eum condutor interno). Devido construo, menossusceptvel a interferncia e crosstalkque o par tranado Ex.: LANs, cable TV, redestelefnicas de longa distncia.


17/18

17


Fibra ticaFibra tica

um meio flexvel fino (2 a 125 m),capaz de conduzir raio tico.

Formato cilndrico, consistindo de trssees concntricas: core, cladding e jacket.

Caractersticas principais: maior bandwidth; menor tamanho e peso;

menor atenuao; isolamento eletromagntico(imune a interferncia, rudoimpulsivo e crosstalk);

maior espaamento entre repetidores.


Multimode - refere-se variedade de ngulos que irorefletir;

Singlemode - reduzindo o core ordem de grandeza docomprimento de onda, somente um ngulopoder passar (melhor desempenho).

Multimode Graded index - caso intermedirio, atravsda variao do ndice derefrao do core.


18/18

(a) Multimode

(b) Multimode Graded Index

(c) Single mode


Micro OndasMicro Ondas

tipo mais comum de antena a parablica

(parabolic dish). Sem obstculos, a distncia mxima dada por: (km)

h = altura da antena (m)K = fator de ajuste = 4/3

telecomunicaes de longa distncia. Sujeita a influncia do tempo e construes.

Khd 14.7=

cc-transmissao_sinais

Documents

Transcript of cc-transmissao_sinais