Colegiado de Engenharia de Computao

Disciplina: Princpios deTelecomunicaesAula 02 (semestre 2012.1)

Prof. Fabrcio Braga Soares de Carvalho, M.Sc. fabricio.braga@univasf.edu.br29 de Fevereiro de 20121

Introduo aos Sistemas de Telecomunicaes

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Introduo aos Sistemas de TelecomunicaesConceito de Comunicaes: processo de transmisso de uma informao de um ponto a outro; Pode-se detalhar que comunicao o processo pelo qual a informao gerada em uma fonte transferida a outro ponto o destino da informao. A informao manifestada fisicamente atravs de uma mensagem, que pode assumir vrias formas: sons (voz ou msica), imagens, textos, etc.

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Introduo aos Sistemas de Telecomunicaes

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Introduo aos Sistemas de TelecomunicaesOs trs elementos bsicos que permitem a comunicao entre dois pontos so:Transmissor Meio de transmisso Receptor

O conjunto destes dispositivos denominado de canal de transmisso. O exemplo mais comum a comunicao sonora, ou seja, uma conversa entre duas pessoas.5

Introduo aos Sistemas de Telecomunicaes

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Introduo aos Sistemas de TelecomunicaesOs sistemas de comunicaes so projetados para fornecer uma utilizao eficiente de dois recursos primrios:Relao entre a potncia transmitida e o rudo do sistema (relao sinal/rudo); Largura de faixa (ou largura de banda) do canal.

Base da teoria de sistemas de comunicaes:Teoria da modulao; Anlise de Fourier; Teoria de deteco; Teoria de probabilidade e processos estocsticos.

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SinaisPara o engenheiro de telecomunicaes, o interesse recai na transmisso da informao por meio de sinais eltricos. Os sinais eltricos permitem dar o mesmo tratamento a voz, dados e imagens.Padronizar: tratamento das mais diversas informaes com as mesmas ferramentas; Quantificar: mais fcil comparar e saber o tamanho da informao; Transportar: a informao percorre grandes distncias sem se degenerar e a grandes velocidades; Agrupar: pode-se transportar vrias informaes ao mesmo tempo; Distribuir: vrios locais recebem a informao simultaneamente.

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SinaisComo transformar palavras, imagens ou smbolos em sinais eltricos? necessrio utilizar um transdutor (conversor de um tipo de energia em outro).

Tipos de transdutores Telecomunicaes:

comumente

empregados

nas

eletroacstico: o microfone (que transforma sons em sinais eltricos) e o alto-falante (que faz a transformao inversa); optoeletrnico: o tubo da cmera de vdeo transforma a luz incidente em sinais eltricos, enquanto que o tubo de raios catdicos da televiso realiza o processo inverso; o aparelho de fax transforma imagens em sinais eltricos, que em seguida so transmitidos e novamente convertidos na forma de imagens. O LED converte energia eltrica em luz.

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SinaisO sinal eltrico um sinal no domnio do tempoNo domnio do tempo, pode-se acompanhar como as variaes do sinal evoluem com o tempo.

Um sinal eltrico pode ser classificado como:Contnuo ou discreto; O termo discreto significa quantizao no tempo. Analgico ou digital; O termo digital significa quantizao na amplitude. Determinstico ou aleatrio; Peridico ou no-peridico (ou aperidico); De energia ou de potncia.

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SinaisPotncia e energia so grandezas relacionadas entre si.Potncia a derivada da energia, e energia a integral da potncia sobre um determinado intervalo de tempo.

Denomina-se potncia normalizada de um sinal x(t) a potncia dissipada por esse sinal sobre a resistncia R = 1 ohm.

A energia total e a potncia mdia de um sinal podem ser obtidas por: ;

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Sinais

Um sinal x(t) dito um sinal de energia se sua energia normalizada finita e no nula; conseqentemente, sua potncia mdia normalizada nula.

Um sinal denominado de sinal de potncia se sua energia normalizada for infinita; assim, sua potncia mdia normalizada finita e no nula.

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SinaisRegra geral:Todo sinal determinstico peridico um sinal de potncia; Sinais aleatrios com durao ilimitada so sinais de potncia; Ou seja, sinais peridicos e aleatrios so sinais de potncia (power signals); Qualquer sinal (determinstico ou aleatrio) limitado no tempo um sinal de energia; Sinais determinsticos no-peridicos com durao ilimitada podem ser sinais de energia ou de potncia ( necessrio calcular a energia normalizada do sinal).

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SinaisExemplo: o sinal a seguir um sinal de potncia ou de energia?

Logo: Sinal de energia

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SinaisExemplo: uma senide (ou cossenide) um sinal de potncia ou um sinal de energia?

Logo: Sinal de potncia15

PeriodicidadeO conceito de periodicidade est relacionado ao conceito de freqncia;Perodo o tempo necessrio para um evento se repetir; Freqncia significa quantas vezes o evento se repete em um segundo.

Em termos de sinal, dizemos que um sinal f(t) peridico se e somente se:onde a constante T o perodo do sinal.

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PeriodicidadeAs caractersticas bsicas de um sinal peridico so:Amplitude: o valor instantneo do sinal em um instante qualquer; Freqncia: n de perodos por segundo (expresso em ciclos/segundo ou Hertz); Fase: medida da posio relativa no tempo dentro do perodo do sinal.

Logo, um sinal PERIDICO possui amplitude, freqncia e fase constantes a cada perodo T do sinal.

Conseqentemente, um sinal APERIDICO no apresenta este comportamento constante.Os sinais aleatrios, portanto, so aperidicos.

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Domnio da freqnciaA manipulao de sinais no domnio do tempo nem sempre fcil. Em Comunicaes, comum utilizar a abordagem do domnio da freqncia para o estudo e transmisso de sinais. O domnio da freqncia permite verificar de quantas freqncias composto um sinal, e qual a contribuio mxima de cada uma das freqncias. No domnio da freqncia, trabalhamos com o espectro do sinal.

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Domnio da freqnciaO matemtico francs Joseph Fourier (1768-1876) consolidou a abordagem do domnio da freqncia, ao demonstrar que os movimentos vibratrios peridicos podem ser representados por uma soma de sinais senoidais simples.A transformada de Fourier a ferramenta matemtica que relaciona a descrio no domnio do tempo de um sinal com a sua descrio no domnio da freqncia.

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Domnio da freqnciaObservaes importantes:Para um sinal vibratrio peridico como uma senide, a 2 freqncia um inteiro mltiplo da 1 freqncia. Quando todas as freqncias que compem o sinal forem mltiplas inteiras de uma determinada freqncia, esta ser denominada freqncia fundamental. As freqncias harmnicos. mltiplas da fundamental so chamadas

O perodo do sinal total igual ao perodo da freqncia fundamental. A representao do sinal no domnio da freqncia discreta.

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Domnio da freqnciaTransformada de Fourier:

Em outra notao:

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Domnio da freqnciaFuno cosseno:Sabendo que: E que: A transformada de Fourier da funo cosseno ser:

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Domnio da freqnciaOutras transformadas importantes em Comunicaes:

Funo seno23

Domnio da freqnciaOutras transformadas importantes em Comunicaes:

Funo impulso24

Domnio da freqnciaOutras transformadas importantes em Comunicaes:

Funo porta25

RefernciasCARVALHO, Rogerio Muniz. COMUNICAES ANALGICAS E DIGITAIS. Rio de Janeiro: LTC, 2009. HAYKIN, Simon, MOHER, Michael. INTRODUO AOS SISTEMAS DE COMUNICAO. 2 edio. Porto Alegre: Bookman, 2009.

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