Universidade federal do rio grande do sul



Baixar 0,85 Mb.
Página1/12
Encontro27.05.2017
Tamanho0,85 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12




UFRGS – Universidade Federal do Rio Grande do Sul





UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

INSTITUTO DE INFORMÁTICA

DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA APLICADA

INF01154 - Redes de Computadores N

Modulação Digital. Utilização de ferramentas analíticas e gráficas na representação e avaliação de um canal. Capacidade máxima de um canal segundo Nyquist e Shannon
1. Objetivos
Apresentar a modulação digital e sua importância no mundo atual. Obter e manipular expressões analíticas que definam a capacidade e a eficiência de um canal. Obter curvas de desempenho de canais em função de seus parâmetros físicos. Determinar a banda passante B de uma linha de comunicação através de simulação. Determinar a capacidade máxima de um canal segundo o teorema de Nyquist e Shannon. Representar graficamente o Teorema de Nyquist em função do número de bits associados aos símbolos elétricos.


  1. Revisão Teórica. SUMÁRIO




1. Análise de sinais 2

1.1 Introdução à equação da onda 2

1.2 Interferências entre ondas diferentes 3

1.3 Largura de banda 4

1.4 Largura de banda em centrais públicas de telefonia 6

2. Modulação digital 8

2.1 Modulação com portadora analógica 8

2.1.1 Modulação ASK 9

2.1.2 Diferença entre baud e bit/s 11

2.1.3 Modulação multinível 11

2.1.4 Modulação FSK 12

2.1.5 Modulação PSK 12

2.2 Constelações de modulação multinível 13

2.3 Relembrando decibel 16

2.4 Alguns padrões de modulação digital 16

2.5 Referências 17

3. A Máxima Capacidade de um Canal 18

3.1 Relembrando logaritmos 18

3.2 Teorema de Nyquist 18

3.3 Teorema de Shannon 19

3.4 Referências 19

4. Atividades 20

4.1 Exercícios 20

4.2 Experiência 21





  1. Análise de sinais

    1. Introdução à equação da onda


Uma onda pode ser caracterizada através da seguinte equação:

a(t)= A sen (w0t + q )

a(t)= Amplitude instantânea da portadora no instante t

A = Amplitude máxima da portadora

w0 = Freqüência angular da portadora (2пf)

q = Fase da portadora



A partir da equação da onda vista acima, vê-se que podemos variar três componentes da onda para imprimir uma informação na portadora. Assim, variando amplitude, freqüência ou fase podemos "modular" a onda de acordo com a variação da onda moduladora (que contém a informação).



  • Amplitude: a altura de uma onda

  • Freqüência: número de ciclos da onda por segundo (Hz = ciclos / s)

  • Fase: Posição instantânea da onda, em graus.

Ainda na mesma onda, pode-se definir comprimento de onda (λ), que significa a distância mínima que o ciclo se repete (em metros), e T, que é o período da onda, ou o tempo que leva para a onda efetuar um ciclo (em segundos).



Sabendo-se que a freqüência é o inverso do período, chega-se, então, à seguinte equação:

No caso de propagação sonora de ondas, o ar é empurrado e rarefeito uma série de vezes por segundo, portanto, deve-se considerar a velocidade de deslocamento de uma onda sonora, que é v = 344 m/s. No caso de ondas eletromagnéticas, deve-se considerar o período a velocidade da luz (v=c = 300.000 km/s, ou v=c = 3.108 m/s).



A tabela a seguir mostra algumas relações entre freqüência e comprimento de ondas eletromagnéticas.

f (Hz)

λ (m)

10Hz

30.000 km

1kHz

300 km

1MHz

300 m

300 MHz

1 m (abaixo disso é considerado microondas)

1GHz

30 cm

Frame1

http://copaseticflows.appspot.com/img/TechHalfWave.jpg

Na faixa das microondas, a onda já “fura” a troposfera, portanto, necessita visada direta. Abaixo disso a onda reflete na troposfera, percorrendo maiores distâncias.

A perda de potência cai de forma logarítmica. Perda de propagação = 20log(d) + 20log(f) + 32,4, sendo d a distância em quilômetros e f a frequência em MHz. Para a frequência de 2,4GHz pode-se simplificar para: Perda de propagação = 20log(d) + 100. Uma tabela automática de cálculo em http://hwagm.elhacker.net/calculo/calcularalcance.htm.



  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


©livred.info 2017
enviar mensagem

    Página principal