O documento discute conceitos fundamentais de sinais analógicos e digitais utilizados em redes de computadores, incluindo suas características, representação e limites na taxa de transmissão de dados devido a fatores como distorção e ruído.

1. REDES DE COMPUTADORES
Camada Física – Parte 1

2. Agenda
Dados e Sinais
Sinais Analógicos
Características
Domínio do Tempo e Domínio da Freqüência
Sinais Simples e Compostos
Sinais Digitais
Noções Gerais
Níveis x Representação de Bits
Taxa de Transferência
Perda na Transmissão
Limite da Taxa de Transmissão de Dados
Tipos de Transmissão

3. Dados e Sinais
Conceito de Analógico e Digital
Sinais Analógicos
Podem ter um conjunto infinito de valores num intervalo
de tempo qualquer
Sinais Digitais
Possuem apenas um conjunto limitado de valoresPossuem apenas um conjunto limitado de valores

4. Dados e Sinais
Sinais Periódicos e Não periódicos
Sinal periódico completa um padrão dentro de um
período de tempo
Tanto os sinais analógicos, quanto os digitais podem
ser periódicos
Em comunicação de dados utilizamos geralmenteEm comunicação de dados utilizamos geralmente
sinais analógicos periódicos e sinais digitais não
periódicos

5. Sinais Analógicos
Amplitude
Freqüência
Fase

6. Sinais Analógicos
Amplitude
Freqüência
Fase

7. Sinais Analógicos
Amplitude
Freqüência
Fase

8. Sinais Analógicos
Período e Freqüência
São grandezas inversamente proporcionais
f = 1/T
Qual o período de um sinal de 4KHz?

9. Sinais Analógicos
Domínio do Tempo e Domínio da Freqüência

10. Sinais Analógicos
Desenhe o Domínio da Freqüência para o seguinte
sinal abaixo
?
?

11. Sinais Analógicos
Desenhe o Domínio da Freqüência para o seguinte
sinal abaixo

12. Sinais Analógicos
Sinais Compostos
De acordo com a análise de Fourier qualquer sinal
composto é uma combinação de ondas senoidais
simples de diferentes freqüências
Exemplo de um sinal composto periódico

13. Sinais Analógicos
Domínio de Freqüência de Sinais Compostos

14. Conceito de Largura de Banda
Largura de banda
Qual a largura de banda do sinal abaixo?
Qual a largura de banda necessária para
transmissão de voz em canal telefônico?

15. Conceito de Largura de Banda
Analisando a largura de banda pelo domínio de
freqüência

16. Sinais Digitais
Quantidade de Níveis
Comum ver a representação de sinais digirais de
apenas dois níveis
Porém os sinais digitais podem conter uma
quantidade níveis (desde que seja finita)
PCM (modulação por código de pulso)PCM (modulação por código de pulso)
Pensando na representação

17. Sinais Digitais
Níveis x Representação de Bits
Taxa de transferência

18. Perda na Transmissão
Causas da perda
Atenuação
Sinal perde energia, mas não existe deformação
Em cabos metálicos é decorrente da perda por calor
Distorção
Significa que o sinal muda d forma ou formatoSignifica que o sinal muda d forma ou formato
Pode ocorrer num sinal composto com diversas
freqüências
Ruído
Afeta geralmente o meio de transmissão
Existem vários tipos de ruído

19. Perda na Transmissão
Atenuação

20. Limite na Taxa de Transmissão de Dados
Distorção

21. Limite na Taxa de Transmissão de Dados
Ruído

22. Limite na Taxa de Transmissão de Dados
Ruído em sinais digitais

23. Taxa de Transmissão de Dados
Canal sem ruído (Nyquist)
TT = 2 X largura de banda X qte bits por nível
Ou seja
TxTr = 2 X largura de banda X log2 Níveis
Exemplo: Qual a taxa de transmissão de um canal semExemplo: Qual a taxa de transmissão de um canal sem
ruído com largura de banda de 3KHz, transmitindo
com apenas dois níveis?

24. Taxa Transmissão de Dados Máxima Real
Canal com ruído (Shannon)
Capacidade do meio = largbanda X Log2 (1 + SNR*)
* SNR = relação sinal ruído
Calcular a capacidade do meio com 3KHz e SNR igual a
1023.1023.

25. Tipos de Transmissão de Dados
Transmissão
Digital
Dados
Digitais
Dados
Analógicos
Analógica
Dados
Digitais
Dados
Analógicos
Codificação
Linha
Codificação
Bloco
PAM
PCM
ASK
FSK
PSK
QAM
AM
FM

26. Perguntas
Porque um sinal digital é mais propenso a ruídos?
Porque um sinal periódico simples não é muito útil
em nosso curso?