FUNDAMENTOS DE REDES:DIGITALIZAÇÃO DE SINAIS ANALÓGICOSHorácio Ribeiro

DETALHES: SÉRIE DE FOURIER

Amplitude (divide pelo nível do harmônico) Freqüência (multiplica com o harmônico)

HARMÔNICOS

HARMÔNICOS:

EXERCÍCIOS Qual o valor para o terceiro harmônico para

um sinal de 30 volts e freqüência de 20 Hz:

Resposta: amplitude 30/ 3 = 10 V

freqüência: 20 * 3 = 60 Hz

DIGITALIZAÇÃO DE SINAIS ANALÓGICOS

DIGITALIZAÇÃO Pode-se melhorar o degrau de duas formas: Reduzir o tamanho do degrau suavizar o

sinal, fazendo um maior número de medidas (diminuindo o t de observação)

Para se ter o sinal de voz de qualidade deve-se ter uma observação de duas vezes a maior freqüência do sinal analógico.

para voz (boa qualidade) 4000 Hz então devemos fazer amostragens do sinal de entrada de 8000 vezes. (isto é chamado de oversampling)

DIGITALIZAÇÃO Transformar os sinais em dígitos: O sinal é transformado em sinais. A diferença é chamada de erros de

equalização Níveis é o número de bits usados na

representação: 8 níveis 2 elevado a 3 três bitsNormalmente 7 bits 128 níveis reproduzem

a fala humanaPara música pode se usar 16 bits. Neste caso

pode-se ter 65536 níveis

DIGITALIZAÇÃO POR NÍVEIS

DIGITALIZAÇÃO

MODULAÇÃO POR CÓDIGO DE PULSOS (PULSE CODE MODULATION – PCM) O sinal de entrada de voz é amostrado 8000

vezes por segundo ( a voz considerada com freqüência de 4000HZ).

Neste caso (usando 8 bits de codificação) precisa-se de:

8000 * 8 bits = 64 kbp segundo

Considerando som (amostragem de 8000 vezes por segundo):

8000*16 bits = 128 kbp segundoConsiderado som (amostragem de 48

000/segundo e 16 bits) = 16*48 kbits/segundo

MODULAÇÃO POR CÓDIGO DE PULSOS (PULSE CODE MODULATION – PCM)

Um circuito digita de 64 kbps (8 BITS * 8000 (amostras por segundo).

A tecnologia de modem limita a capacidade (capacidade do modem 33,6 kbps) por isto não podem usar o PCM

Alguns produtos trabalham com voz a baixa velocidade: ADPCM = Adaptive differential pulse code modulation

ADPCM é uma adaptação : faz amostragens 8000 vezes por segundo e calcula o valor da amplitude com 8 bits. Mas não transmite os 8 bits e sim a diferença com o valor medido anteriormente (usando 4 bits) = 8000*4 =32 Kbitspor segundo

MODEM (ANALÓGICO PARA DIGITAL) Modelo V 34 + é o modem mais rápido par

conseguir taxas de 56 kbps combinam transmissão analógica e digital:

São projetados para reconhecerem de 8 bits (256 níveis) 8000 vezes por segundo. temos 64 kbps. Mas utiliza-se 7 bits tendo-se (7 * 8000 = 56 Kbps), mas devido a ruídos da linha transmite a 33,6 kbps

MULTIPLEXAÇÃOFreqüência mais baixa

Freqüência mais alta

Desperdício

Desperdício

Desperdício

desperdício

Freqüência de transmissão

Pode-se usar a banda para mais de uma transmissão

HZ

TRANSMITIR MAIS SINAIS NO MESMO MOMENTO

Chama-se MULTIPLEXAÇÃOExistem duas formas básicas:Multiplexação na freqüência (frequency Division Multipexing – FDM )

Multiplexação no Tempo (Time Division Multiplexing – TDM)

TRANSMISSÃO COM FDM Deve-se ter um filtro de freqüências:

FREQUENCIA DO SINAL CO

FREQUENCIA DO SINAL C1

FREQUENCIA DO SINAL C2

FAIXA DE FREQUENCIA

FREQUENCIA DO SINAL CO

TRANSMISSÃO COM FDM Deve-se ter um filtro de freqüências:

MULTIPLEXAÇÃO CIRCUCITO DE VOZ (COM BANDA DE 4000hz), 4 CANAIS COM BANDA RESERVADA DE 1000 Hz 0 – 200 (banda reserva) 200 – 900 (faixa de transmissão)1000 – 1100 (banda reserva)1200 – 1900 (faixa de transmissão)1900 - 2100 (banda reservada)2100 – 2800 (faixa de transmissão)2800 – 3000 (banda reserva)3000 - 3700 (faixa de transmissão)3700 – 4000 (banda reserva)

MULTIPLEXAÇÃO POR FREQUENCIA

TRANSMISSÃO POR FREQÜÊNCIA MULTIPLEXAÇÃO

Com FDM – transmitir 64 kbps

Pode-se pensar em 16 kbps (64/4) em 4 canaisDeve-se ter a banda reserva. Não será possível

Canal de 4 000 Hz. Com 20 decibéis de ruídoTemos: 64 kbps = Faixa * (log base 2( S/N +1)) 20 = log base 1º = s/n =100 = 2*2*2*2*2*2 = 128 aproximadamente = 2 elevado a 6 64 000 bps= capacidade * 6 = 64000/6 = 11 000 HZ precisa-se de 4 canais de 10000 Hz e 1000 Hz para distribuir em 6 faixas de reserva.

MULTIPLEXAÇÃO NO TEMPO

MULTIPLEXAÇÃO NO TEMPO

OUTRAS MULTIPLEXAÇÃO MULTIPLEXAÇÃO POR DIVISÃO ESTATÍSTICA DO

TEMPO (STDM) – depende do tempo de transmissão (tem uma informação para o equipamento de Multiplexação.

MULTIPLEXAÇÃO POR COMPRIMENTO DE ONDA (WDM) –idêntico a de freqüência e é usado em fibra ótica, e trabalha o comprimento de onda 9trabalha com uma cor gerada por laser (taxa de dados de 622 Mbps). Transmite-se até 128 circuitos gerando até 400 Gbps

Multiplexação inversa IMUX (inverse Multiplexing)