edmar josé do nascimento (princípios de comunicação)...

33
Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução aos Sistemas de Comunicação Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) http://www.univasf.edu.br/˜edmar.nascimento Universidade Federal do Vale do São Francisco Colegiado de Engenharia Elétrica

Upload: vuonghanh

Post on 06-Jun-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Introdução aos Sistemas de Comunicação

Edmar José do Nascimento(Princípios de Comunicação)

http://www.univasf.edu.br/˜edmar.nascimento

Universidade Federal do Vale do São FranciscoColegiado de Engenharia Elétrica

Page 2: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Roteiro

1 Introdução

2 Sistemas de ComunicaçõesDefinições

3 Princípios de ComunicaçãoPlano de Curso

Page 3: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Conceitos Básicos

ComunicaçãoProcesso de transferência de informação gerada em umponto no tempo e espaço por uma fonte para um outroponto no tempo e espaço do destino

Tele -Do grego têle - longe, a distância

O termo telecomunicações se refere à transmissão,emissão ou recepção de sinais elétricos através do uso deguias de ondas ou do espaço livre como meio físico decomunicação

Outros meios de comunicação são possíveis, mas não sãode interesse para o engenheiro eletricista.

Page 4: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

História das Telecomunicações no Brasil

As telecomunicações no Brasil possuem mais de umséculo e meio de história divididos em três fases:

Fase 1 - Império e suas concessões (Meados do séculoXIX aos do século XX)Fase 2 - Estatização e nacionalização (Dos meados aofinal do século XX)Fase 3 - Privatizaçâo e Globalização (Do final do século XXaté os dias atuais)

Fase 11852 - Primeira ligação telegráfica da América Latinaligando a cidade do Rio de Janeiro a Petrópolis1874 - Primeiros cabos submarinos ligandoRio-Salvador-Recife-Belém1877 - D. Pedro II inaugura o telefone no Brasil, apenas umano após a sua invenção por Alexander G. Bell

Page 5: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

História das Telecomunicações no Brasil

Fase 21965 - Nasce a Embratel como empresa pública1967 - Compete à união explorar diretamente ou medianteterceiros1972 - Criação da TELEBRAS e das empresas pólos (28em todo o país)Embratel implanta enlaces de microondas ligando diversospontos do território nacionalPolíticos substituem técnicos na direção das estataisFundo Nacional de Telecomunicações (FNT) tem recursosdesvirtuados a partir de 1979Há limites de investimentos; cria-se o autofinanciamento

Page 6: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

História das Telecomunicações no Brasil

Fase 31995 - Emenda no8 (Fim do monopólio estatal)1997 - Criada a Anatel1998 - Telebrás repartida em 4 regiões econômicas (umade longa distância)Privatização - a universalização da telefonia funcionouPrivatização - a competição foi freada pela concentraçãoEm 25 anos a TELEBRAS investiu cerca de US$ 50 bilhõesO Programa PASTE de Sérgio Motta previu US$ 75 bilhõesem oito anos para elevar acessos de 14 para 40 milhõesEm oito anos o investimento foi de R$ 174 milhões (R$19milhões/ano)

Page 7: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Cenário em 2007

150 milhões de assinantes40 milhões com telefone fixo100 milhões com celulares (80% pré-pago)4 milhões com TV por assinatura6 milhões com internet banda larga

300 mil empregos diretosO que falta?

16% da população não tem acesso à telefonia fixa ousequer a um telefone público41% dos municípios brasileiros - mais de 10% dapopulação do País - não tem nenhum equipamento detelefonia móvelO Brasil com 44% de carga tributária nas suastelecomunicações é um campeão no ranking mundial (nosEUA é 3%)E ainda há o FUST, o FUNTTEL e o FISTEL (financia aAnatel)

Page 8: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Cenário em 2007

150 milhões de assinantes40 milhões com telefone fixo100 milhões com celulares (80% pré-pago)4 milhões com TV por assinatura6 milhões com internet banda larga

300 mil empregos diretosO que falta?

16% da população não tem acesso à telefonia fixa ousequer a um telefone público41% dos municípios brasileiros - mais de 10% dapopulação do País - não tem nenhum equipamento detelefonia móvelO Brasil com 44% de carga tributária nas suastelecomunicações é um campeão no ranking mundial (nosEUA é 3%)E ainda há o FUST, o FUNTTEL e o FISTEL (financia aAnatel)

Page 9: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Roteiro

1 Introdução

2 Sistemas de ComunicaçõesDefinições

3 Princípios de ComunicaçãoPlano de Curso

Page 10: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Sistemas de Comunicações

Page 11: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Modelo de um Sistema de Comunicação

Um sistema de comunicação simples é formado pelosseguintes blocos:

FonteTransmissorCanalReceptorDestino

O transmissor e o receptor podem ser bastante complexo,como é o caso das comunicações digitais

Page 12: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Modelo de um Sistema de Comunicação

Page 13: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Modelo de um Sistema de Comunicação

Page 14: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Modelo de um Sistema de Comunicação

Page 15: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Analógico versus Digital

Os sistemas de comunicação podem ser classificadoscomo analógicos ou digitais

Relativo à natureza da mensagem transmitidaAs formas de onda transmitidas são em geral analógicaspara ambos os casos

Sistemas digitais apresentam diversas vantagensUtilização de repetidores regenerativosPossibilidade de usar criptografia e códigos para acorreção de errosHardware digital teve uma redução de custo considerável

Page 16: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Analógico versus Digital

Page 17: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Analógico versus Digital

Uma fonte de informação analógica pode ser convertidapara o formato digital

Amostragem (Teorema de Nyquist)Quantização

Os símbolos discretos resultantes da quantização podemser mapeados para um outro conjunto de símbolos

Símbolos binários são freqüentemente utilizados

Símbolos discretos são finalmente mapeados para formasde ondas físicas

Onda quadrada por exemplo

Page 18: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Analógico versus Digital

Page 19: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Analógico versus Digital

Page 20: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Analógico versus Digital

Page 21: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Análise de Sistemas de Comunicações

Largura de Banda ou largura de faixaFaixa de freqüências que podem ser transmitidas com umafidelidade razoávelPropriedades dos canais de comunicaçãoQuanto maior, mais rápido os símbolos podem sertransmitidosGeralmente é limitada artificialmente

PotênciaRelacionada com a energia utilizada para transmitir umsímbolo de informaçãoQuanto maior a potência, menos o ruído do canal iráinfluenciar o símbolo transmitidoRelação Sinal-Ruído (SNR) é uma medida da qualidade dosinal

Page 22: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Análise de Sistemas de Comunicações

ModulaçãoAdequação das freqüências do sinal ao meio detransmissãoUma portadora (sinal de alta freqüência) tem alguma desuas propriedades modificadas (amplitude, freqüência oufase) pelo sinal em banda básica a ser transmitidoA modulação é essencial para que seja possível autilização de determinados meios físicosQuanto maior a freqüência, menor é o comprimento deonda e conseqüentemente, menor o tamanho da antena(∼ 1/10λ)

Page 23: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Estudo das Telecomunicações

O estudo de telecomunicações abrange uma infinidade detópicos

ModulaçãoTeoria da InformaçãoCodificação de fonte e canalRedes de telefonia e de transmissão de dadosTécnicas de múltiplo acessoCriptografiaComunicações móveisAntenas e propagaçãoGuias de ondas

Page 24: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Estudo das Telecomunicações

Na engenharia elétrica, a área de telecomunicaçõespossui forte conexão com

Dispositivos eletrônicosProcessamento digital de sinaisEletromagnetismoSistemas embarcados (embutidos)Teoria de controle

Page 25: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Definições

Funções na Área de Telecomunicações

São relacionadas à área de telecomunicações asseguintes funções:

Desenvolvimento e operação de sistemas de comunicaçãoAtuação em empresas de telemáticaAtuação em empresas de telefonia fixa, móvel e desatélitesImplantação de sistemas de cabeamento,Atuação em empresas de radiodifusãoAtuação na área de defesaDesenvolver pesquisas na área de telecomunicações

Page 26: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Plano de Curso

Roteiro

1 Introdução

2 Sistemas de ComunicaçõesDefinições

3 Princípios de ComunicaçãoPlano de Curso

Page 27: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Plano de Curso

Ementa da Disciplina

Ementa

Correlação e densidade espectral de potência. Princípio daamostragem. Transmissão de sinais. Modulação de canal.Modulação em amplitude, em fase e em freqüência.Transmissores e receptores. Análise de circuitos de rádio e deTV. Modulação digital de sinais. Ruídos.

Pré-requisitos

Séries e transformadas de Fourier. Resposta em freqüência desistemas lineares. Teoria das probabilidades.

Page 28: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Plano de Curso

Ementa da Disciplina

Ementa

Correlação e densidade espectral de potência. Princípio daamostragem. Transmissão de sinais. Modulação de canal.Modulação em amplitude, em fase e em freqüência.Transmissores e receptores. Análise de circuitos de rádio e deTV. Modulação digital de sinais. Ruídos.

Pré-requisitos

Séries e transformadas de Fourier. Resposta em freqüência desistemas lineares. Teoria das probabilidades.

Page 29: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Plano de Curso

Bibliografia

Lathi, B. P. Modern Digital and Analog CommunicationSystems , 3a edição. Oxford.

Haykin, S. Introdução aos Sistemas de Comunicação, 2a

edição, Bookman.

Proakis, John G. & Salehi, Masoud. CommunicationSystems Engineering, 2a edição, Prentice Hall.

Page 30: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Plano de Curso

Avaliação

Provas escritas1a avaliação - 26/04/2010 (Segunda-feira)2a avaliação - 24/05/2010 (Segunda-feira)3a avaliação - 21/06/2010 (Segunda-feira)

Reposição (2a Chamada)28/06/2010 (Segunda-feira)Todo o conteúdo visto ao longo do semestreSomente o aluno que faltou uma das provas tem o direitode fazê-la

Prova final - 30/06/2010 (Quarta-feira)

Page 31: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Plano de Curso

Conteúdo das Avaliações

1a avaliaçãoIntrodução (Cap. 1 - Lathi)Sinais e sistemas lineares; Densidade espectral de energiae de potência (Cap. 3 - Lathi)Modulação em amplitude (Cap. 4 - Lathi)Modulação em freqüência e em fase (Cap. 5 - Lathi)

2a avaliaçãoAmostragem e PCM (Cap. 6 - Lathi)Princípios de transmissão digital (Cap. 7 - Lathi)

3a avaliaçãoDistribuições de probabilidade (Cap. 10 - Lathi)Processos estocásticos (Cap. 11 - Lathi)Sistemas analógicos na presença de ruído (Cap. 12 - Lathi)

Page 32: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Plano de Curso

Considerações Finais

Assiduidade e pontualidade25% de faltas são toleradas (7,5 encontros = 15 faltas)Evitar chegar após transcorridos 15 minutos do início daaulaEvitar ficar saindo durante a aulaEvitar estudar para outra matéria durante a aula

Nível de dificuldadeNão é uma matéria para se estudar de vésperaA segunda chamada deve ser evitada, pois os assuntosapresentam uma certa dependênciaSe você tem dúvidas a respeito das transformadas e dasséries de Fourier, então é bom resolver esse problemalogo!

Page 33: Edmar José do Nascimento (Princípios de Comunicação) …edmar.nascimento/pcom/pcom_aula01.pdf · Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação Introdução

Introdução Sistemas de Comunicações Princípios de Comunicação

Plano de Curso

Considerações Finais

Assiduidade e pontualidade25% de faltas são toleradas (7,5 encontros = 15 faltas)Evitar chegar após transcorridos 15 minutos do início daaulaEvitar ficar saindo durante a aulaEvitar estudar para outra matéria durante a aula

Nível de dificuldadeNão é uma matéria para se estudar de vésperaA segunda chamada deve ser evitada, pois os assuntosapresentam uma certa dependênciaSe você tem dúvidas a respeito das transformadas e dasséries de Fourier, então é bom resolver esse problemalogo!