Professor: Jorge Musa e-mail: [email protected] Tecnologia em Redes de Computadores Tecnologia em...

Professor: Jorge MusaProfessor: Jorge Musae-mail: [email protected]: [email protected]

Tecnologia em Redes de ComputadoresTecnologia em Redes de Computadores

Tecnologia em Design GráficoTecnologia em Design Gráfico

Sistemas de InformaçãoSistemas de Informação

Fundamentos de Redes Fundamentos de Redes de Computadoresde Computadores

Transmissão de Sinais““A transmissão de sinais é o transporte físico da informação A transmissão de sinais é o transporte físico da informação da estação de origem para a estação de destino.”da estação de origem para a estação de destino.”

B.A.Forouzan – Comunicação de DadosB.A.Forouzan – Comunicação de Dados

Fund. de Redes de ComputadoresFund. de Redes de Computadores

Transmissão de Sinais““A A camada físicacamada física é responsável por interagir com os meios é responsável por interagir com os meios de transmissão, isto é, com a parte física que assegura a de transmissão, isto é, com a parte física que assegura a conectividade entre todos os componentes das redes.”conectividade entre todos os componentes das redes.”

B.A.Forouzan – Comunicação de DadosB.A.Forouzan – Comunicação de Dados


Transmissão de SinaisGeralmente os dados manipulados por um usuário Geralmente os dados manipulados por um usuário não estão na forma adequada para serem não estão na forma adequada para serem transmitidos na rede – os dados devem ser transmitidos na rede – os dados devem ser codificados em uma cadeia de bits 0s e 1s;codificados em uma cadeia de bits 0s e 1s;Para serem enviados através de Para serem enviados através de linkslinks da rede, os da rede, os bits devem ser convertidos para uma forma bits devem ser convertidos para uma forma aceitável pelo meio de transmissão – sinais aceitável pelo meio de transmissão – sinais eletromagnéticos;eletromagnéticos; Primeira funcionalidade de camada física – Primeira funcionalidade de camada física – converter cadeias de bits em sinais eletromagnéticos.converter cadeias de bits em sinais eletromagnéticos.


Transmissão de Sinais Tanto os dados como os sinais que os Tanto os dados como os sinais que os representam podem existir na forma analógica ou representam podem existir na forma analógica ou digital.digital.

Informação analógicaInformação analógica: voz humana – gera uma : voz humana – gera uma onda analógica no ar, pode ser capturada por um onda analógica no ar, pode ser capturada por um microfone e convertida em um sinal analógico;microfone e convertida em um sinal analógico;Informação digitalInformação digital: dados armazenados na : dados armazenados na memória de um computador na forma de 0s e 1s – memória de um computador na forma de 0s e 1s – ao serem transferidos de uma memória para outro ao serem transferidos de uma memória para outro local de armazenamento são convertidos em local de armazenamento são convertidos em sinais digitais. sinais digitais.


Transmissão de Sinais Os sinais também podem ser representados na Os sinais também podem ser representados na forma analógica ou digital:forma analógica ou digital:

Sinal analógicoSinal analógico: possui infinitos níveis de tensão : possui infinitos níveis de tensão num certo período de tempo;num certo período de tempo;Sinal digitalSinal digital: possui apenas um número limitado e : possui apenas um número limitado e definido de valores, simplificados freqüentemente definido de valores, simplificados freqüentemente como 0 e 1.como 0 e 1.


Transmissão de Sinais O modo mais simples de representar sinais é O modo mais simples de representar sinais é utilizando um plano cartesiano constituído de um par utilizando um plano cartesiano constituído de um par de eixos :de eixos :

Vertical – Potencia do sinal;Vertical – Potencia do sinal;Horizontal – Fluxo do tempo.Horizontal – Fluxo do tempo.


Analógico Digital

Transmissão de Sinais Todos sinais analógicos e digitais podem se Todos sinais analógicos e digitais podem se apresentar na forma periódica ou não periódica:apresentar na forma periódica ou não periódica:

Sinal PeriódicoSinal Periódico:: completa um padrão dentro completa um padrão dentro de um intervalo de tempo mensurável (período) – de um intervalo de tempo mensurável (período) – Um padrão completo é denominado de ciclo;Um padrão completo é denominado de ciclo;Sinal Não PeriódicoSinal Não Periódico:: evolui no tempo sem evolui no tempo sem exibir um padrão ou completar um ciclo.exibir um padrão ou completar um ciclo.

Na comunicação de dados, utilizamos Na comunicação de dados, utilizamos freqüentemente sinais analógicos periódicos e sinais freqüentemente sinais analógicos periódicos e sinais digitais não periódicos. digitais não periódicos.


Transmissão de Sinais Sinais Analógicos: Sinais Analógicos:

São classificados em sinais simples e sinais São classificados em sinais simples e sinais compostos: compostos:

Sinal analógico simplesSinal analógico simples: uma onda senoidal - : uma onda senoidal - não pode ser decomposto em uma soma de não pode ser decomposto em uma soma de sinais;sinais;

Sinal analógico compostoSinal analógico composto: é constituído de uma : é constituído de uma soma de múltiplas ondas senoidais.soma de múltiplas ondas senoidais.


Transmissão de Sinais Sinais Analógicos Simples: Sinais Analógicos Simples:

A A onda senoidalonda senoidal é formada por um sinal analógico é formada por um sinal analógico periódico. periódico. Visualizado como uma curva variável no tempo, Visualizado como uma curva variável no tempo, varia ao longo de um ciclo de forma contínua.varia ao longo de um ciclo de forma contínua.Cada ciclo da senóide consiste em dois arcos, um Cada ciclo da senóide consiste em dois arcos, um acima e outro abaixo do eixo dos tempos. acima e outro abaixo do eixo dos tempos.



O O pico de amplitudepico de amplitude de um sinal representa o de um sinal representa o valor de intensidade mais alta.valor de intensidade mais alta.Para sinais elétricos, o pico de amplitude é medido Para sinais elétricos, o pico de amplitude é medido em volts. em volts.



O O períodoperíodo ( (TT) é o intervalo de tempo que a onda ) é o intervalo de tempo que a onda leva para completar um ciclo – medida em segundos;leva para completar um ciclo – medida em segundos;AA freqüência freqüência é o número de períodos ou ciclos em é o número de períodos ou ciclos em um intervalo de tempo igual a 1 segundo;um intervalo de tempo igual a 1 segundo;


Seis períodos em 1s Freqüência = 6 Hz


O período de uma onda é expresso em segundos;O período de uma onda é expresso em segundos;A freqüência é expressa em Hertz (Hz). A freqüência é expressa em Hertz (Hz).


Unidades de Período e FreqüênciaUnidades de Período e Freqüência


Sinal com freqüência alta:Sinal com freqüência alta:

Sinal com freqüência baixa:Sinal com freqüência baixa:

Sinal com freqüência zero: Sinal com freqüência zero:



O termo O termo fasefase descreve a forma da onda com descreve a forma da onda com relação ao marco zero do tempo;relação ao marco zero do tempo;A fase indica o A fase indica o status status do primeiro ciclo.do primeiro ciclo.A fase é medida em graus:A fase é medida em graus:


Transmissão de Sinais Sinais Analógicos Compostos: Sinais Analógicos Compostos:

A faixa de freqüência passante de um meio é A faixa de freqüência passante de um meio é denominada denominada largura de bandalargura de banda ( (bandwidthbandwidth).).A largura de banda é a diferença entre a maior e a A largura de banda é a diferença entre a maior e a menor freqüência que um meio pode transmitir menor freqüência que um meio pode transmitir satisfatoriamente.satisfatoriamente.Exemplo : a voz humana tem um espectro variando de Exemplo : a voz humana tem um espectro variando de 300 a 3300 Hz – largura de banda necessária para 300 a 3300 Hz – largura de banda necessária para transmissão 3000 Hz;transmissão 3000 Hz;

Se usarmos um meio com largura de banda de 1000 Se usarmos um meio com largura de banda de 1000 Hz, entre 1500 e 2500 Hz, alguns componentes de Hz, entre 1500 e 2500 Hz, alguns componentes de freqüência do sinal de voz serão perdidos. freqüência do sinal de voz serão perdidos.


Transmissão de Sinais Sinais Analógicos Compostos: Sinais Analógicos Compostos:

A figura abaixo ilustra a faixa de freqüência que o A figura abaixo ilustra a faixa de freqüência que o meio permite a passagem e as amplitudes das meio permite a passagem e as amplitudes das freqüências passantes;freqüências passantes;


Transmissão de Sinais Sinais Digitais: Sinais Digitais:

Um sinal também pode possuir uma forma de Um sinal também pode possuir uma forma de representação digital;representação digital;

O nível lógico 1 equivale a uma voltagem positiva O nível lógico 1 equivale a uma voltagem positiva e o nível lógico 0 equivale a uma voltagem zero. e o nível lógico 0 equivale a uma voltagem zero.



O sinal digital é não periódico – os termos período O sinal digital é não periódico – os termos período e freqüência não são apropriados;e freqüência não são apropriados; Dois novos termos são usados para descrever um Dois novos termos são usados para descrever um sinal digital:sinal digital:

Intervalo de sinalização – Período;Intervalo de sinalização – Período;NNºº de bits por segundo ( de bits por segundo (bpsbps)– Freqüência;)– Freqüência;



Perda na Transmissão:Perda na Transmissão:Os meios de transmissão não são perfeitos;Os meios de transmissão não são perfeitos;A imperfeição provoca a perda de sinais;A imperfeição provoca a perda de sinais;Três causas para essas perdas:Três causas para essas perdas:

AtenuaçãoAtenuaçãoDistorçãoDistorçãoRuídoRuído



Perda na Transmissão:Perda na Transmissão:Atenuação (perda de energia):Atenuação (perda de energia): quando um quando um sinal trafega por um meio de transmissão, ele sinal trafega por um meio de transmissão, ele perde parte de sua energia para superar a perde parte de sua energia para superar a resistência do meio;resistência do meio;Para compensar essas perdas são utilizados Para compensar essas perdas são utilizados amplificadores para o sinal.amplificadores para o sinal.



Perda na Transmissão:Perda na Transmissão:Distorção (mudança na forma):Distorção (mudança na forma): pode ocorrer pode ocorrer em um sinal composto, quando os componentes em um sinal composto, quando os componentes do sinal no receptor possuem fases diferentes do sinal no receptor possuem fases diferentes daqueles que tinha no emissor;daqueles que tinha no emissor;Este diferença ocorre porque cada componente Este diferença ocorre porque cada componente do sinal tem sua própria velocidade de do sinal tem sua própria velocidade de propagação e portanto o seu seu próprio retardo propagação e portanto o seu seu próprio retardo em atingir o destino final.em atingir o destino final.



Perda na Transmissão:Perda na Transmissão:Distorção (mudança na forma):Distorção (mudança na forma):



Perda na Transmissão:Perda na Transmissão:Ruído (alteração do sinal):Ruído (alteração do sinal): vários tipos de vários tipos de ruídos podem causar danos ao sinal original:ruídos podem causar danos ao sinal original:Ruído térmicoRuído térmico: movimentação aleatório de : movimentação aleatório de elétrons em um fio criando um sinal extra;elétrons em um fio criando um sinal extra;Ruído induzidoRuído induzido: provém de motores e aparelhos : provém de motores e aparelhos elétricos(transmissor) para o meio físico(receptor);elétricos(transmissor) para o meio físico(receptor);Linha CruzadaLinha Cruzada: um meio físico (transmissor) : um meio físico (transmissor) interfere no sinal de outro meio físico (receptor);interfere no sinal de outro meio físico (receptor);

ImpulsoImpulso: é um sinal com grande energia : é um sinal com grande energia em um curto espaço de tempo provenientes em um curto espaço de tempo provenientes de cabos de força, relâmpagos, etc.de cabos de força, relâmpagos, etc.



Perda na Transmissão:Perda na Transmissão:Ruído (alteração do sinal):Ruído (alteração do sinal):


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