1 CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICAFACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Princípios de Comunicações Aulas 05 e 06 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)

2 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)1. SISTEMA DE COMUNICAÇÃO (Sinal de Banda Base) Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)

3 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)1. ELEMENTOS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES 1.4 Limitações de um sistema de comunicação Ao projetar um sistema de comunicação há, em geral, duas restrições: PROBLEMAS TECNOLÓGICOS LIMITAÇÕES FÍSICAS Disponibilidade de hardware Recursos econômicos Regulamentações governamentais, etc. Leis da natureza que dizem respeito à tarefa em questão. Estas limitações acabará por ditar o que pode ou não pode ser realizado, independentemente dos problemas tecnológicos.. LARGURA DE BANDA RUÍDOS Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)

4 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)1. ELEMENTOS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES 1.4.1 Largura de Banda (B) A Largura de Banda (B) ou Bandwidth (termo original em inglês) é a medida da capacidade de transmissão de um determinado meio, conexão ou rede, determinando a velocidade que os dados passam através desta rede específica. Em transmissão de dados temos diversos tipos de meios de transmissão, cada um com uma largura de banda específica de acordo com suas características construtivas cabo coaxial B ≈ 5Mbits/seg ou 5MHz Fibra ótica B ≈ 200 a 10Gbits/seg Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)

5 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)1. ELEMENTOS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES Todos os Sistema tem uma largura de banda (B) finita e corresponde a diferença entre a maior e menor frequência transmitida, acrecida da banda de guarda.. Exemplo: Canal telefônico: A voz humana está compreendida entre 15 Hz e 20 kHz. Entretanto, é no intervalo de 300 – 3400 Hz que há maior concentração de energia das componenetes da voz, para circuitos telefôncios. Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)

6 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)1. ELEMENTOS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES Portanto, a largura de banda (B) do canal telefônico compreende apenas 4 kHz, com banda de guardas laterais para evitar distorções na informação. Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)

7 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)1. ELEMENTOS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES 1.4.2 Ruído (N) Há dois tipos de ruídos que pertubam o sinal de informação: internos e externos. O ruído interno é gerado pelas permanenete colisões de elétrons ao se estabelecer a corrente elétrica nos dispositivos resistivos e semicondutoes, presentes nos equipamentos de transmissão e recepção. O ruído externo são captados pela antena de recepção. Podem ser: ruído atmosférico ou estática (descargas elétricas), ruído cósmico (explosões solares, gera forte campo magnético capaz de danificar os transceptores dos satélites de comunicação) e ruído provocado pelo homem (máquinas e equipamentos, motores elétricos, etc.) Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)

8 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)1. ELEMENTOS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES 1.4.3 Relação Sinal (S) Ruído (N) Medimos o ruído em relação a um sinal de informação em termos de o sinal e o ruído de energia S/N (ou SNR). 𝑆 𝑁 =𝑆𝑁𝑅= 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑆𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑎 𝑖𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎çã𝑜 𝑛𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑒𝑝çã𝑜 ( 𝑃 𝑠𝑖 ) 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑅𝑢í𝑑𝑜 𝑛𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑒𝑝çã𝑜( 𝑃 𝑛𝑜 ) São utilizadas escalas logarítmicas para medir as relações entre as potências de sinais elétricos em virtude das grandes variações existentes entre os sinais elétricos. Um canal pode apresentar uma atenuação ou ganho para o sinal. Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)

9 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)1. ELEMENTOS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES A potência de ruído térmico é normalmente pequena, então a relação 𝑆 𝑁 pode ser tão grande que o ruído passa despercebido. Em valores mais baixos de 𝑆 𝑁 , no entanto, o ruído degrada a fidelidade do sinal em comunicação analógica e produz erros em comunicação digital. Sinal analógico original Sinal analógico após adição do ruído Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)

10 Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)1. ELEMENTOS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES Sinal digital original Sinal digital após adição do ruído Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)

11 1. ELEMENTOS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES1.4.4 Lei de Hartley-Shannon A limitação imposta em comunicação pela largura de banda (B) e a relaçao sinal-ruído (S/N) é definida por Hartley-Shannon. Tendo ambas as limitações em consideração, a taxa de informação não pode exceder a capacidade do canal (C) dado por: 𝐶=𝐵 𝑙𝑜𝑔 2 1+𝑆/𝑁 =3,32 𝐵 𝑙𝑜𝑔 𝑆/𝑁 [𝑏𝑖𝑡/𝑠] Esta lei assume que o ruído é aleatório com uma distribuição Gaussiana. Milton Luiz Neri Pereira (UNEMAT/FACET/DEE)