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A Evolução das Redes de Comunicação
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
A Evolução das Redes de Comunicação
Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Supervisor: Professor Artur Moura
Monitor: Sérgio Reis
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
A Evolução das Redes de Comunicação
Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Gonçalo Nunes (201406207)
Sérgio Teixeira (201402940)
Francisco Gil (201308555)
1MIEEC05_08
Professor Artur Moura
Porto, Outubro de 2014
Conversão Analógico/Digital
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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
A Evolução das Redes de Comunicação
Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Resumo
Este relatório foi desenvolvido no âmbito da unidade curricular “Projeto FEUP” e tem como
objetivo conhecer os tipos de serviços de comunicação bem como as suas respetivas redes dedicadas
para depois compreender a integração destes numa rede heterogénea digital.
Começaremos por definir alguns conceitos básicos mas necessários para a melhor
compreensão de todo o relatório como a definição de sinal analógico/digital e conversão de sinais. De
seguida, tratamos de conhecer e analisar os diferentes de serviços e as suas respetivas redes
integradas, como é o exemplo das redes de telefonia ou televisão.
Seguidamente são explicadas detalhadamente as três fases fundamentais da conversão de
sinais analógicos em digitais: amostragem, quantificação e codificação.
Por fim, apresentamos as vantagens e desvantagens da utilização da comunicação digital em
relação à analógica, concluindo portanto que a comunicação digital apresenta mais vantagens pelo que
é o tipo de comunicação mais utilizado na maior parte dos países.
Palavras-Chave
Comunicação, Televisão, Radiodifusão, Rádio, Telefonia, Standards, Digital, Analógico,Conversão,
ADC, Modulação, Rede, AM ,FM, Sinal, Rede.
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Índice
Lista de figuras 4
Lista de Tabelas 5
lista de acrónimos 6
1. Introdução 7
2. Redes de Comunicação 8
2.1 Comunicação Analógica 8
2.1.1 Sinais Analógicos 8
2.2 Comunicação Digital 9
2.2.1 Sinal Digital 9
2.3 Redes Telefónicas 10
2.4 Redes Rádiodifusão 13
2.4.1 Rede analógica(AM e FM) 13
2.5 Rede Televisão 16
2.4.1 Rede analógica 16
2.4.2 Rede digital 18
2.6 Conversão Analógico/Digital 19
2.6.1 ADC 20
2.7 Vantagens e desvantagens da comunicação digital 22
2.8 Integração de Serviços 23
3. Conclusões 24
Referências bibliográficas 25
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Lista de figuras
Figura 1- Representação de uma onda eletromagnética 8
Figura 2 - Exemplo de um sinal digital 9
Figura 3 e 4 - Patente: U.S Patent, No.174,465, do telefone de Bell 10
Figura 5 - Realização da primeira chamada entre a costa este e a costa oeste dos EUA 11
Figura 6 - Esquema de uma rede telefonica 12
Figura 7 - Conjunto de switchboard´s e seus operadores 12
Figura 8 - Modelação em Amplitude 14
Figura 9 - Modelação em Frequência 15
Figura 10 - Pantelégrafo 16
Figura 11 - Sistemas de Codificação Analógica de televisão por Países 16
Figura 12 - Televisão analógica a preto e branco 17
Figura 13 - Sistemas de Codificação digital de televisão por Países 18
Figura 14 - Amostragem de um sinal continuo 20
Figura 15 - Esquema de um conversor ADC 21
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Lista de Tabelas
Tabela 1 - Marcos Importantes da Rede Radiodifusão 13
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Lista de acrónimos
AM - Amplitude Modulation
FM - Frequency Modulation
ADC - Analog-to-Digital Conversion
DAC - Digital-to-Analog Conversion
AT&T - American Telephone and Telegraph
UIT - União Internacional de Telecomunicações
NTSC - National Television Service committee
PAL - Phase Alterning Line
TDT - Televisão Digital Terrestre
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Introdução
As redes de comunicação são sem margem para dúvidas um fator imprescindível no nosso mundo atual. Não nos imaginaríamos a viver sem televisão, internet ou até mesmo rádio. Sem estes, o mundo como o conhecemos não poderia existir.
Desde sempre, a humanidade sentiu necessidade de comunicar e partilhar informação com os outros. Os primeiros meios de comunicação a longa distância como cartas foram evoluindo para redes analógicas alimentadas pela necessidade de comunicação mais eficaz e rápida. Assim, nasceram as primeiras formas de comunicação analógica como redes telefónicas e radiodifusao sonora.
No entanto, a busca de perfeição por parte da humanidade fez com que esta comunicação analógica rapidamente se tornasse digital e aí surgiu o mundo como o conhecemos - redes móveis, redes sem fios, redes de dados, entre outras.
Este projeto tem como objetivo conhecer os tipos de serviços de comunicação bem como as suas respetivas redes dedicadas para depois compreender a integração destes numa rede heterogénea digital.
Para isso é necessário compreender o processo de conversão de sinais analógicos em digitais e analisar as respetivas vantagens e desvantagens deste tipo de comunicação.
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Redes de comunicação
Existem duas maneiras de se transferir informação, através de redes de sinais analógicas ou
digitais. Estes sinais são usados normalmente para comunicações a longas distâncias e podem ser
propagado de várias maneiras como ondas electromagnéticas e sinais elétricos.
Comunicação Analógica
Sinais Analógicos
A comunicação analógica é feita através de, como o nome indica, sinais analógicos. Um sinal
analógico são sinais que podes ser representados por uma onda contínua podendo assumir qualquer
valor dentro de determinado intervalo. Estes sinais podem variar em amplitude e frequência.
Figura 1 - Representação de uma onda eletromagnética
A Evolução das Redes de Comunicação
Comunicação digital
A comunicação digital pode ser definida como a transferência ou troca de informações ou dados
utilizando sinais de caráter digital.
Sinal Digital
O sinal digital é uma frequênquia de valores descontínuos, ou seja, é apenas
determinados valores de frequência
Convertem a informação e dados em zeros (0) e uns (1) que são futuramente processados pelo
conjunto de sistemas digitais onde é armazenada essa informação.
São exemplos de redes digitais as redes móveis, redes sem fios, redes d
Figura 2 -
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
A comunicação digital pode ser definida como a transferência ou troca de informações ou dados
O sinal digital é uma frequênquia de valores descontínuos, ou seja, é apenas
determinados valores de frequência - conjunto de valores é finito.
Convertem a informação e dados em zeros (0) e uns (1) que são futuramente processados pelo
conjunto de sistemas digitais onde é armazenada essa informação.
edes digitais as redes móveis, redes sem fios, redes de dados, entre outras.
- Exemplo de um sinal digital
Conversão Analógico/Digital
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A comunicação digital pode ser definida como a transferência ou troca de informações ou dados
O sinal digital é uma frequênquia de valores descontínuos, ou seja, é apenas definido para
Convertem a informação e dados em zeros (0) e uns (1) que são futuramente processados pelo
entre outras.
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Redes Telefónicas
O telefone é sem sombra de dúvida uma das invenções que marcaram e que revolucionaram o mundo.
Criado na segunda metade do século XIX, o telefone foi um produto resultante dos constantes avanços no desenvolvimento do telégrafo. A investigação focada na tentativa de enviar mais informação numa só mensagem foi criando o caminho para o seu aparecimento.
Embora o seu inventor seja amplamente discutido, devido aos contributos de diversos engenheiros/inventores, Alexander Bell, em 1876, foi o primeiro a patentear o telefone, patenteando-o como sendo “ um aparelho para a transmissão telegráfica de voz e som”.
Figura 3 e 4 - Patente: U.S Patent, No.174,465, do telefone de Bell
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Resultante do desenvolvimento e do aperfeiçoamento dessa e de outras patentes os telefones iriam evoluir, fazendo nascer o telemóvel, chegando ao formato que hoje conheçemos e que tão familiar nos é.
No meio desta evolução há que salientar algumas datas importantes, assim sendo:● Em 1844, o italiano Innocenzo Manzetti, sugere a ideia a primeira ideia conheçida de um
telefone;● Em 1874, Elisha Gray, inventa um dispositivo eletromagnético com a capacidade de
transmitir notas musicais;● Também em 1874, Alexander Bell, teoriza o funcionamento do telefone;● No ano de 1875, Bell, cria um primeiro telefone capaz de transmitir a voz humana, no
entanto, a qualidade da transmissão torna impossível a percepção do que foi transmitido;● No dia 14 de Fevereiro de 1876, Gray e Bell apresentam ambos um pedido para patentear um
telefone. Devido a problemas jurídicos apenas a patente de Bell acaba por ser registada;● A 7 de Março de 1876 a U.S Patent, No.174,465, do telefone de Bell é garantida e no dia 10 é
feita, com sucesso, a primeira transmissão;● Em Agosto de 1876, é feita a primeira chamada telefónica (cobrindo uma distância de
aproximadamente 10 km);● Também em 1876 é criada a primeira placa switchboard;● Em 1877 é criada uma linha telefónica cujos telefones se tornam o primeiro e o segundo a ser
operados pela Bell Telephone Company;● Em 1891 é criada a primeira switchboard automática;● Após as patentes de Bell expirarem nos anos de 1893 e 1894, formam-se no mercado norte-
americano diversas empresas telefónicas independentes, criando um boom no mercado;● Em 1900 ocorre a primeira chamada internacional;● No ano de 1926 dá-se a primeira chamada transatlântica entre Nova Iorque e Londres;
● Em 1947, Douglas Ring e W.Rae Young, engenheiros da Bell Labs, propõem a criação de células hexagonais com o intuito de fornecer uma rede móvel de telefone;
● Em 1956 é inaugurado o primeiro cabo transatlântico, um dos primeiros passos para uma interligação das redes telefónicas mundiais;
● Nos anos 60 a eletrónica para suster uma rede de telefone móvel é desenvolvida pela Bell Labs;
● Em 1973 ocorre a primeira chamada de telemóvel;● Em 1983 é desativada a última switchboard manual, nos EUA;
Figura 4 - Notícia da realização da primeira chamada entre a costa este e a costa oeste dos EUA
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Conheçendo a história do telefone, iremos agora observar a rede que o sustenta e sem a qual nenhum telefone funciona, a rede telefónica.
A rede telefónica pode ser dividida num subconjunto de outras três redes, a rede de transportes, a rede de comutação e a rede de ligação ao assinante.
A rede de transportes corresponde ao conjunto de ligações que se estabelecem entre as diversas centrais telefónicas, que o utilizador necessita aquando de uma chamada, e têm como principal objetivo garantir a qualidade da informação transmitida, mantendo-a perceptível ao recetor.
Por sua vez a rede de comutação resulta do conjunto de todas as centrais telefónicas. Estas, têm como função encaminhar a chamada para o destinatário certo, permitindo-nos comunicar com um outro utilizador sem a necessidade de uma linha telefónica estabelecida entre ambos. É também nestas centrais que se encontram as switchboard, as placas que determinam qual o percurso que a chamada têm de percorrer até chegar ao destinatário. Através do número introduzido, pelo utilizador, as switchboard sabem qual o destinatário da chamada e quais são as centrais por onde a chamada terá de passar para o alcançar.
Por último temos a rede de ligação ao assinante que estebelece a ligação entre o utilizador e a central telefónica que este necessita.
A digitalização destas redes permitiu melhorar os serviços oferecidos pelos operadores, não só baixando o custo da rede, mas também oferecendo uma qualidade de chamada superior.
Figura 6 - esquema de uma rede telefonica Figura 5 - conjunto de switchboard´s e seus operadores
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Redes de Rádiodifusão
A rádio, em termos técnicos, é um sistema de comunicação usando ondas electromagnéticas com
diferentes comprimentos de onda que se propagam pelo espaço.
Apesar de o titulo de “inventor do radio” ter sido atribuido a Guglielmo Marconi, ele foi apenas o
culminar e junção de cerca de 80 anos de investigação e experiências como as previsões de Michael
Faraday, o trabalho teórico de James Maxwell e experiências de Heinrich Hertz.
Em baixo estão registados os marcos mais importantes deste tipo de redes.
Tabela 1 - Marcos Importantes da Rede Radiodifusao
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Rede analógica (AM e FM)
Modulação em Amplitude
Por volta dos anos 20 começaram a surgir as primeiras emissoras de radio comerciais. Estas
emissoras usavam uma técnica chamada modulação AM (Amplitude Modulation) de forma a enviar
as respetivas informações aos recetores. No entanto este tipo de modulação é muito susceptível ao
ruído, pois outras ondas eletromagnéticas podem interagir com a onda portadura da informação,
alterando a sua amplitude e consequentemente a informação nela contida.
Esta técnica consiste, como o nome indica na modulação da amplitude da onda portadora do
sinal a transmitir, ou seja, inicialmente temos o sinal de áudio que se pretende transmitir; este sinal vai
ser integrado numa onda portadora de elevada frequência de forma a alterar a amplitude desta onda,
ficando assim a informação contida no sinal, agora contida na onda portadora, não sendo no entanto
alterada a frequência desta.
Figura 7 - Modelação em Amplitude
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Modulação em frequência
No entanto, alguns anos mais tarde por volta de 1933 as emissoras começaram a substituir as
transmissões AM por FM (Frequency Modulation). Esta técnica de modulação apresenta vantagens
em relação a AM, pois é muito pouco suscetível ao ruído, chegando a onda ao recetor sem grandes ou
nenhuns vestígios de ruído.
Da mesma forma, esta técnica consiste na implementação do sinal que queremos transmitir
numa onda portadora de elevada frequência, mas que neste caso vai ser a frequência a ser modelada,
ou seja, o sinal é integrado na onda portadora modificando a sua frequência (amplitude permanece
inalterada) ficando nela contida a informação a transmitir.
Figura 8 - Modelação em Frequência
A Evolução das Redes de Comunicação
A televisão, de hoje em dia, está presente em quase todas as casas de diversas formas e
tamanhos mas em geral com o mesmo objetivo. Projetar imagens e reproduzir os sons enviados por
estações que têm como objetivo produzir e distribuir as mesmas. De hoje em dia é possível, em
Portugal e outros países desenvolvidos, ligar a televisão em qualquer lugar
do país e conseguir som e imagens claros. Mas, obviamente, nem sempre
foi assim.
Um dos primeiros métodos de transferência de imagens por fios foi
através de linhas de telégrafo usando pantelégrafos já no século XIX. As
imagens eram transferidas muito lentamente e apenas a preto e
Rede analógica
As primeiras televisões capazes de reproduzir imagens continuamente e som começaram a
surgir nos inicios do século XX. Foi também por essa altura que começaram a aparecer as primeiras
estações de televisão que transmitião alguns programas pêlo ar
em ondas electromagnéticas.
Para se poder enviar uma imagem por fio ou usando ondas electromagneticas estas têm de passar por
um processo de conversão. Neste processo elas são codificadas usando determinados 'standard
depois sofrerem uma modulação de frequência e serem enviadas a longas distâncias. Estes 'standards'
eram necessários para diferentes televisões poderem descodificar o mesmo sinal. Os mais importantes
foram implementados pela
NTSC(National
Television System
Committee), em maior
parte da América e mais
alguns países, e o PAL(
Phase Alternating Line),
mais relevante na Europa.
Figura
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
Rede de Televisão
A televisão, de hoje em dia, está presente em quase todas as casas de diversas formas e
tamanhos mas em geral com o mesmo objetivo. Projetar imagens e reproduzir os sons enviados por
como objetivo produzir e distribuir as mesmas. De hoje em dia é possível, em
Portugal e outros países desenvolvidos, ligar a televisão em qualquer lugar
do país e conseguir som e imagens claros. Mas, obviamente, nem sempre
odos de transferência de imagens por fios foi
através de linhas de telégrafo usando pantelégrafos já no século XIX. As
imagens eram transferidas muito lentamente e apenas a preto e branco.
As primeiras televisões capazes de reproduzir imagens continuamente e som começaram a
surgir nos inicios do século XX. Foi também por essa altura que começaram a aparecer as primeiras
estações de televisão que transmitião alguns programas pêlo ar através de sinais analógicos contidos
Para se poder enviar uma imagem por fio ou usando ondas electromagneticas estas têm de passar por
um processo de conversão. Neste processo elas são codificadas usando determinados 'standard
depois sofrerem uma modulação de frequência e serem enviadas a longas distâncias. Estes 'standards'
eram necessários para diferentes televisões poderem descodificar o mesmo sinal. Os mais importantes
A
Figura 9 - Pantelégrafo
Figura 10 - Sistemas de Codificação Analógica de televisão por Países
Conversão Analógico/Digital
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A televisão, de hoje em dia, está presente em quase todas as casas de diversas formas e
tamanhos mas em geral com o mesmo objetivo. Projetar imagens e reproduzir os sons enviados por
como objetivo produzir e distribuir as mesmas. De hoje em dia é possível, em
As primeiras televisões capazes de reproduzir imagens continuamente e som começaram a
surgir nos inicios do século XX. Foi também por essa altura que começaram a aparecer as primeiras
através de sinais analógicos contidos
Para se poder enviar uma imagem por fio ou usando ondas electromagneticas estas têm de passar por
um processo de conversão. Neste processo elas são codificadas usando determinados 'standards' para
depois sofrerem uma modulação de frequência e serem enviadas a longas distâncias. Estes 'standards'
eram necessários para diferentes televisões poderem descodificar o mesmo sinal. Os mais importantes
Pantelégrafo
Sistemas de Codificação Analógica de televisão por Países
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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As primeiras imagens transmitidas, por limitações
tecnológicas, eram apenas a preto e branco. Só alguns anos
mais tarde é que a televisão a cores começou a ser
comercializada. Nesta transição de preto e branco para cor
havia o problema de compatibilidade das imagens com as
televisões antigas, a preto e branco. Para resolver isto a
imagem era codificada de tal maneira que o sinal continha a
imagem a preto e branco que ambas as televisões, a cores e
preto e branco, conseguiam reproduzir e mais um sinal, com
a informação das cores, que só as televisões mais novas
conseguiam descodificar. Mais tarde também foi
acrescentado o sinal do Teletexto.
Por causa das caracteristicas dos sinais analógicos as imagem chegavam com alguma ou
muita perda de qualidade e ruído,dependendo da distância que a onda viajava para chegar à televisão,
e para estas mostrarem a informação contida no sinal tinham de ser sintonizadas para a frequência
onde este estava codificado.
Figura 11 - Televisão analógica a preto e branco
A Evolução das Redes de Comunicação
Rede Digital
Emitir canais de televisão através de sinais digitais é uma prática relativamente recente mas
que foi rápidamente adotada. Nos ultimos anos muitos países têm deixado de suportar sinais
analógicos de televisão por completo, requerendo ás pessoas que ainda n
de os descodificar que comprem um adaptador para o fazer pela televisão. Este novo sistema chamado
de TDT(Televisão Digital Terrestre)
rede analógica. A rede digital opera de forma semelhante á rede analógica mas sem maior parte das
desvantagens que esta acarreta. Também necessita de standards para funcionar, e em semelhança á
rede analógica, não existe um standard universal mas vários standards que variam consoante o paí
onde a rede foi implementada.
Figura 12 - Sistemas de Codificação digital de televisão por Países
É de bastante importância salientar que a rede de televisão, tanto por sinais analógicos como
digitais, só funciona num sentido, das estações para as televisões e nunca ao contrário.
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
Emitir canais de televisão através de sinais digitais é uma prática relativamente recente mas
que foi rápidamente adotada. Nos ultimos anos muitos países têm deixado de suportar sinais
analógicos de televisão por completo, requerendo ás pessoas que ainda não têm uma televisão capaz
de os descodificar que comprem um adaptador para o fazer pela televisão. Este novo sistema chamado
TDT(Televisão Digital Terrestre) tem vindo a substituir completamente e com grande sucesso a
ra de forma semelhante á rede analógica mas sem maior parte das
desvantagens que esta acarreta. Também necessita de standards para funcionar, e em semelhança á
rede analógica, não existe um standard universal mas vários standards que variam consoante o paí
Sistemas de Codificação digital de televisão por Países
É de bastante importância salientar que a rede de televisão, tanto por sinais analógicos como
sentido, das estações para as televisões e nunca ao contrário.
Conversão Analógico/Digital
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Emitir canais de televisão através de sinais digitais é uma prática relativamente recente mas
que foi rápidamente adotada. Nos ultimos anos muitos países têm deixado de suportar sinais
ão têm uma televisão capaz
de os descodificar que comprem um adaptador para o fazer pela televisão. Este novo sistema chamado
tem vindo a substituir completamente e com grande sucesso a
ra de forma semelhante á rede analógica mas sem maior parte das
desvantagens que esta acarreta. Também necessita de standards para funcionar, e em semelhança á
rede analógica, não existe um standard universal mas vários standards que variam consoante o país
É de bastante importância salientar que a rede de televisão, tanto por sinais analógicos como
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Conversão Analógico/Digital:
Com o intuito de abordar a conversão analógico/digital torna-se necessário definir pequenos
conceitos, triviais neste tema, como por exemplo a definição de sinal e a diferença entre sinal contínuo
e sinal discreto.
A informação digital é diferente da sua homóloga em dois pontos importantes, é amostrada e
quantificada. (Steven W. Smith, 1997) Amostrada, pois resulta do somatório de várias amostras
retiradas do sinal contínuo, ou seja, é registada a variação do sinal contínuo a cada T segundos para
posteriormente, através de expressões matemáticas, ser traduzido para formato digital. Quantificada,
pois o conjunto de amostras retiradas são mapeadas e ordenadas, e, novamente através de expressões
matemáticas, reduzidas a um conjunto de valores capazes de ser processados pelo computador. A
conjunção destes dois fatores restringem a quantidade de informação que um sinal digital pode conter.
Torna-se assim necessário perceber qual a informação necessária para a perceção do sinal e qual
aquela que podemos perder. (Steven W. Smith, 1997)
Somos assim obrigados a perceber quais as melhores “ferramentas” para obter manter o essencial
da informação que queremos. Cabe-nos, a nós, definir qual a frequência da amostra e o número de bits
no qual queremos armazenar a informação. (Steven W. Smith, 1997)
ADC
A ADC toma na sua essência três etapas fundamentais: Amostragem, Quantificação e
Codificação.
A Evolução das Redes de Comunicação
ADC-Amostragem:
A amostragem é o processo no qual se reduz um sinal contínuo para um sinal discreto.
Através da medição dos valores da função contínua ao longo de um certo intervalo de tempo
(intervalo de amostragem) junto com uma certa frequência de amostragem é nos possível
conjunto de dados que trabalhados através de algoritmos matemáticos traduzem o sinal contínuo num
sinal discreto. Analisando a figura abaixo é possível ver um sinal contínuo (variação da voltagem ao
longo do tempo), definida como uma função matemá
cruzes em certos pontos da função (sample points).
Figura 13 - Amostragem de um sinal continuo
ADC-Quantificação:
A quantificação consiste no mapeamento das diversas
número de amostras, tornando-as possíveis de serem processadas por um sistema digital, recorrendo a
processos de truncação e/ou de arredondamento. Devido a estes processos alguma informação acaba
por ser perdida daí se chamar erro de quantificação à diferença entre os valores do sinal contínuo e o
seu homólogo digital quantificado.
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
stragem é o processo no qual se reduz um sinal contínuo para um sinal discreto.
Através da medição dos valores da função contínua ao longo de um certo intervalo de tempo
(intervalo de amostragem) junto com uma certa frequência de amostragem é nos possível
conjunto de dados que trabalhados através de algoritmos matemáticos traduzem o sinal contínuo num
sinal discreto. Analisando a figura abaixo é possível ver um sinal contínuo (variação da voltagem ao
longo do tempo), definida como uma função matemática, e os valores da amostragem, definidos por
(sample points).
Amostragem de um sinal continuo
A quantificação consiste no mapeamento das diversas amostras obtidas procurando reduzir o
as possíveis de serem processadas por um sistema digital, recorrendo a
processos de truncação e/ou de arredondamento. Devido a estes processos alguma informação acaba
chamar erro de quantificação à diferença entre os valores do sinal contínuo e o
Conversão Analógico/Digital
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stragem é o processo no qual se reduz um sinal contínuo para um sinal discreto.
Através da medição dos valores da função contínua ao longo de um certo intervalo de tempo
(intervalo de amostragem) junto com uma certa frequência de amostragem é nos possível obter um
conjunto de dados que trabalhados através de algoritmos matemáticos traduzem o sinal contínuo num
sinal discreto. Analisando a figura abaixo é possível ver um sinal contínuo (variação da voltagem ao
tica, e os valores da amostragem, definidos por
amostras obtidas procurando reduzir o
as possíveis de serem processadas por um sistema digital, recorrendo a
processos de truncação e/ou de arredondamento. Devido a estes processos alguma informação acaba
chamar erro de quantificação à diferença entre os valores do sinal contínuo e o
A Evolução das Redes de Comunicação
ADC-Codificação:
A codificação é a última parte da conversão analógico/digital. Após a obtenção de um conjunto de
dados capazes de serem processados por um sistema digital a codificação permite que esses dados
sejam guardados na memória do sistema para posteriormente serem utilizados e transformados
novamente num sinal analógico percetível ao
Figura 14 - Esquema de um conversor ADC
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
A codificação é a última parte da conversão analógico/digital. Após a obtenção de um conjunto de
processados por um sistema digital a codificação permite que esses dados
sejam guardados na memória do sistema para posteriormente serem utilizados e transformados
novamente num sinal analógico percetível ao utilizador.
Esquema de um conversor ADC
Conversão Analógico/Digital
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A codificação é a última parte da conversão analógico/digital. Após a obtenção de um conjunto de
processados por um sistema digital a codificação permite que esses dados
sejam guardados na memória do sistema para posteriormente serem utilizados e transformados
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Vantagens e desvantagens da comunicação digital
Vantagens:
● Existe uma troca bastante rápida (quase instantânea) de informação.
● Permite um acesso a praticamente um número ilimitado de informação.
● Permite troca de vários tipos de informação (audio, video, imagens) simultaneamente.
● Vários serviços podem ser integrados numa única rede digital - rede heterogénia.
● É mais barato de implementar que as redes analógicas.
● Existe uma compatibilidade entre todos os sistemas digitais.
● As redes são constituidas por sinais imunes ao ruído.
● Apresenta uma melhor segurança de informação relativamente à analógica.
Desvantagens:
● Requer uma largura de banda maior do que a analógica para transmitir a mesma informação.
● A deteção de sinais digitais requer que os sistemas de comunicação estejam sincronizados, o
que não acontece nas comunicações analógicas.
● A informação nunca é exactamente igual à original analógica pois no processo de conversão
há perda de informação, mesmo que seja quase insignificante.
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Integração de Serviços
Tomar a integração de serviços como sendo uma simples conexão entre os dados das diferentes redes é digamos que minimizar a importância que este fenómeno pode ter.
Há que ver a integração de serviços como uma forma de optimizar o fluxo de dados, mantendo toda a informação necessária e se possível aumentando a velocidade do tráfego.
No entanto, há que garantir um fluxo repartido de dados para obter uma melhor organização e processamento dos mesmos. Um processamento capaz de optimizar os nossos recursos e não o contrário. Toma também um carácter importante a viabilidade económica desta integração.
Esta só é possível devido aos avanços na aérea da óptica e das tecnologias digitais. Na área da óptica, há que salientar o aparecimento da fibra óptica e todas as vantagens que ela nos ofereçe. Na área da tecnologia digital podemos referenciar a constante evolução para componentes mais rápidos, mais pequenos e mais eficientes.
Assim sendo os operadores existentes no mercado passaram a ofereçer ao utilizador uma oferta muito melhor e mais abrangente por via desta integração de serviços. Temos assim a possibilidade de escolher de entre vários operadores, diversos serviços que nos ofereçem Internet, Televisão e Telefone com as mais variadas características, permitindo ao consumidor um maior controlo sobre os seus gastos, uma maior independência e um serviço mais pessoal.
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Conclusões
Com a realização deste trabalho podemos concluir que as redes de comunicação passaram por
um grande processo de evolução e crescimento através do trabalho de várias personalidades que
contribuiram para a expansão deste ramo.
Todas as redes integradas começaram a evoluir de forma separada e com diferentes
velocidades, mas com todos os anos de desenvolvimento, estas redes todas convergiram para um
caráter digital, pois este apresenta inúmeras vantagens comparado ao analógico como maior
velocidade de transferência de informação e imunidade ao ruido. Para além deste fator, também foi
possível devido a esta evolução a implementação de todos os serviços numa única rede - rede
heterogénia.
É também um fator bastante importante o fenómeno de conversão de sinais analógicos em
digitais, pois com os três passos que o constituem foi possível uniformizar as comunicações digitais e
evoluir no sentido de maximização de eficácia e velocidade no que toca ao processamento de
informação.
Deste modo, é possível concluir que as formas de comunicação digital e suas respetivas redes
integradas são um fator indubitavelmente crucial para o mundo moderno, pois sem elas, nada do que
conhecemos seria possível.
A Evolução das Redes de Comunicação - Conversão Analógico/Digital
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Referências Bibliográficas
2014, “Telephone switchboard”, Acedido a 24 de Outubro de 2014,
http://en.wikipedia.org/wiki/Telephone_switchboard
2014, “Telephone exchange”, Acedido a 24 de Outubro de 2014,
http://en.wikipedia.org/wiki/Telephone_exchange#Early_automatic_exchanges
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