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Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Índice Modulação Modulação - Portadora Modulação Amplitude Frequência 1 Taxa de transmissão Largura de banda Multiplexing Divisão em frequência e no tempo Atenuação e distorção

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Índice

Modulação Modulação - Portadora Modulação Amplitude Frequência

1

Taxa de transmissão Largura de banda Multiplexing Divisão em frequência e no tempo Atenuação e distorção

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Modulação

Com certeza que já terá visto em filmes ou em desenhos animados uma cena com um índio a abanar um tapete sobre uma coluna de fumo de uma fogueira para enviar sinais de fumo. Agora imagine um sinal elétrico contínuo como a coluna de fumo ao qual são aplicadas alterações como as do tapete à coluna de fumo.

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Modulação

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Modulação - Portadora

A esse sinal dá-se o nome de portadora porque transporta informação.

Ao processo de lhe alterar a forma para fazê-lo transportar informação dá-se o nome de modulação.

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Modulação Amplitude Frequência

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Na imagem pode observar:

(a) um sinal binário; (b) uma portadora modulada em amplitude;

(c) uma portadora modulada em frequência;

(d) uma portadora modulada em fase.

Frequência

Am

plit

ude

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Modulação em amplitudeModulação em frequência

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Taxa de transmissão

O número que interessa...

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Taxa de transmissão

A taxa de transmissão consiste no número de bits por segundo (bps) que podem ser transmitidos por um canal. Recebe também o nome de capacidade de um canal.

Embora relacionada, como verá a seguir, não deve ser confundida com a largura de banda de um canal.

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Largura de banda

Banda larga, banda estreita...

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Largura de banda Expressa em Hertz, e numa definição

simplificada, a largura de banda de um canal é a diferença entre a maior frequência e a menor frequência que o canal suporta.

A noção é fácil de entender se pensar, por exemplo, no ouvido humano. Há uma frequência de sons abaixo da qual não conseguimos ouvir e há outra acima da qual também não. A diferença entre as duas é a largura de banda do ouvido humano.

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Largura de banda

No caso das telecomunicações, a largura de banda de um canal é importante porque determina quais os valores de frequências que por lá podem passar e isso tem implicações no número de portadoras que se podem usar na modulação.

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Relação de Nyquist

Existe uma relação matemática entre a largura de banda de um canal e a sua capacidade máxima, proposta por Nyquist em 1924 e mais tarde corrigida por Claude Shannon para o caso mais real de canais não perfeitos. A relação de Nyquist diz que, para casos de sinais perfeitos, a capacidade de um canal (expressa em bps) é o dobro da sua largura de banda (expressa em Hz):

Canal = 2 x LB em Hz12

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Multiplexing

Um para todos e todos por um!

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Multiplexing

A multiplexagem ou multiplexação (propostas de tradução para o termo original multiplexing) consiste no processo de enviar por um mesmo canal físico vários sinais em simultâneo.

Há normalmente essa necessidade quando há vários emissores e recetores mas apenas um canal a ligá-los.

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Multiplexers

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MU

LTIP

LEXE

R

n entradas

DEM

ULTIPLEXER

n saídas

Em cima, o que é a multiplexação. Em baixo, três multiplexers.

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Divisão em frequência e no tempo

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Em transmissões analógicas, é normalmente usada a multiplexação por divisão de frequência enquanto que nas digitais a solução mais eficiente é a da multiplexação por divisão no tempo, havendo ainda a multiplexação por comprimento de onda em transmissões ópticas.

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Multiplexação por divisão de frequência (MDF), ou do inglês Frequency Division Multiplexing - FDM, é um tipo de multiplexação que permite transmitir simultaneamente vários sinais, dentro do mesmo espaço físico (meio de transmissão), onde cada sinal (canal de comunicação), possui uma banda espectral própria e bem definida.

Do inglês Time Division Multiplexing - TDM este tipo de multiplexação, permite transmitir simultaneamente vários sinais, dentro do mesmo espaço físico (meio de transmissão), onde cada sinal (canal de comunicação), possui um tempo próprio e definido de uso da banda para transmissão. Tempo de antena satélite da TV.

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Atenuação e distorção

Os meios de transmissão como os cabos não são perfeitos. Como tal, os sinais que por lá passam, quer eléctricos quer ópticos, sofrem perturbações e um enfraquecimento natural ao longo da transmissão.

Daí decorrem dois fenómenos:

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Atenuação e distorção (1/2)

Atenuação – perda de energia do sinal; corresponde normalmente a uma perda de amplitude.

Distorção – perda de forma do sinal.

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Amplificação: é o aumento da amplitude do sinal. Tem como funções amplificar um sinal a ser transmitido, para que ele possa se propagar no espaço, e amplificar o sinal recebido.

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Atenuação e distorção (2/2)

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Sinal atenuado e distorcido

Sinal regenerado