Telecomunicações - Conceitos Básicos e Ementa da Disciplina

Princípios de Telecomunicações Aula 1 Prof Gabriel Queiroz Email gabrielqueirozcefetrjbr Ementa Conceitos básicos Níveis de potência Análise de sinais Transformada de Fourier Modulação analógica Avaliação QP1 2909 Seminário 0610 Um artigo de congresso ou revista QP2 0812 P3 a definir PF 1512 Grau 035QP1QP203SNF Reposição A P3 substitui uma das duas provas apenas para os que faltarem Prova Final Se NF 70 Se 05NF PF 50 Aprovado Motivação Se NF média 80 Prêmio para a turma Bibliografia B P Lathi e Z Ding Modern Digital and Analog Communication Systems 4ª edição Oxford 2009 S Haykin Communication Systems 5ª edição Wiley 2009 J C de O Medeiros Princípios de Telecomunicações Teoria e Prática 5ª edição Érica 2015 R M Carvalho Comunicações Analógicas e Digitais 1ª edição LTC 2009 Bibliografia A T Gomes Telecomunicações Transmissão Recepção AM FM Sistemas Pulsados 4ª edição Érica 1988 J do Nascimento Telecomunicações 2ª edição Makron Books 2000 Relatórios minicursos e materiais diversos Conceitos básicos 1 Comunicação O que é necessário para que haja comunicação em diferentes sistemas Comunicação COMUNICAÇÃO TRANSMISSÃO DE INFORMAÇÃO ENTRE DOIS PONTOS POR MEIO DE UMA SUCESSÃO DE PROCESSOS FONTE INFORMAÇÃO DESTINATÁRIOS INFORMAÇÃO Comunicação Troca de qualquer tipo de informação por qualquer via ou processo eletromagnético ou não desde os mais rudimentares aos mais complexos Comunicações quando entendidas como transmissão emissão ou recepção de informações de qualquer natureza usando a eletricidade meios ópticos ou qualquer processo eletromagnético são chamadas de telecomunicações Telecomunicações Tele significa à distância Telecomunicações significa comunicações à distância Cenário das comunicações A sociedade atual se caracteriza pelo enorme volume de comunicações trazendo informações de todos os tipos oriundas de enorme variedade de fontes Um mundo atual conectado depende cada vez mais da Internet e de smartphones A base da comunicação está no envio de sinais elétricos Cenário das comunicações Formas primitivas de comunicação Corredores pombos sinalização de fumaça e luz Adequadas às distâncias e ao volume de informação da época A comunicação elétrica é confiável e econômica As tecnologias de comunicação e redes aumentam a produtividade e a conservação de energia e são cada vez mais ubíquas Modos de comunicação Broadcast Um transmissor se comunica em difusão com todos os receptores ao seu alcance a informação geralmente flui em um único sentido Exemplo rádio comunicação a partir de uma estaçãobase de telefonia móvel para os usuários downlink downlink Modos de comunicação Multicast Um transmissor se comunica com um grupo de receptores ao seu alcance O grupo envolve algumas estações máquinas ou computadores Modos de comunicação Unicast Um transmissor se comunica com um receptor ao seu alcance a comunicação é de um para um Exemplo comunicação pontoaponto Uma única fonte e um único destino o fluxo geralmente é bidirecional Dois computadores diretamente conectados através de um cabo de rede Modos de comunicação A comunicação em uma rede de computadores pode envolver tanto o broadcast quanto o multicast e o unicast Cada ponto nó par terminal ou estação é um transceptor transmissor ee receptor e a comunicação acontece entre os respectivos transmissores e receptores O fluxo é geralmente bidirecional Sentido da comunicação Simplex Comunicação exclusivamente unidirecional rádio Halfduplex Alternância de direção não é simultânea walkie talkie Fullduplex A bidirecionalidade é simultânea celular Exemplos de funções nas telecomunicações Atuação na área de telefonia fixa ou móvel Implantação de sistemas cabeados e semfio de redes de computadores em geral Atuação na área de radiodifusão satélite e televisão Pesquisas e projetos com aplicações diversas militar medicina agricultura ensino etc Desenvolvimento e operação de sistemas de comunicação Tecnologias e sistemas mais recentes Rádio definido por software e rádio cognitivo WiMax WiFi LPWAN Bluetooth ZigBee Gigabit Ethernet TV Digital SD HD 4k 8k Smartphones Crowd 3G 4G RFID e wearables IoT IoT 5G 5G Sistema Um sistema pode ser definido como um conjunto de entidades funcionando de modo integrado objetivando uma realização não alcançada isoladamente Exemplos de sistemas de telecomunicações Sistema básico de telecomunicações Conjunto de equipamentos e canais cabeados ou não que têm a finalidade de processar informações Elementos do sistema básico de telecomunicações Fonte Geradora da informação ou de sinais de mensagem Descrição do sinal de mensagem com precisão adequada através de um conjunto de símbolos auditivos ou visuais Elementos do sistema básico de telecomunicações Sinal Função matemática que representa a variação de uma grandeza física e carrega um significado ou mensagem Exemplo voz música imagens ou dados Representação através de amplitude frequência e fase no domínio do tempo ou da frequência Elementos do sistema básico de telecomunicações Modulador Preparação dos sinais para que seja possível a sua transmissão através de um meio físico de interesse Transmissor Tx ou TRX Geração da energia capaz de enviar o sinal que contém a informação pelo meio até o lado da recepção Elementos do sistema básico de telecomunicações Meio de transmissão Receptor Rx ou RCX Elemento responsável por captar a energia do lado do destinatário Demodulador Recuperação e preparação dos sinais para que seja possível a sua reprodução ou apresentação ao destinatário Elementos do sistema básico de telecomunicações Destinatário Recriação da mensagem original com um nível de degradação aceitável A degradação ocorre devido às imperfeições do sistema Recursos principais de um sistema Largura de faixa ou largura de banda de um canal Banda de frequências alocadas para a transmissão do sinal desejado Não confundir com a largura de banda de um sinal Potência transmitida Potência média usada para transmitir um sinal Limitações de recursos Classificação dos canais de comunicação em função da disponibilidade de recursos Limitado em banda band limited Sistemas cuja limitação é a faixa de frequência alocada circuitos de telefonia Limitado em potência power limited Sistemas cuja limitação é a potência do sinal transmitido satélite Limitações nos projetos de sistemas condições para projeto limitações tecnológicas disponibilidade fatores econômicos regulamentos e normas etc hardware software limitações físicas largura de faixa ruído Exemplo telefonia Ramo das telecomunicações que estuda os sucessivos processos de transformação e transporte das informações fidedignas fidedignas contidas na voz voz Hoje entretanto ela também opera com multimídia Exemplo telefonia Transdutor Transmissor Canal Informação Receptor Transdutor Dispositivo de Comutação Dispositivo de Sinalização Dispositivos que caracterizam um sistema de Telefonia diferenciandoo dos tradicionais sistemas de comunicações Informação Blocos funcionais Fonte Voz Imagem Dados Transmissor Conversor AD Codificador Modulador Receptor Conversor DA Decodificador Demodulador Saída Voz Imagem Dados Transdutor Microfone Câmera CCD Transdutor Alto falante Tela de vídeo Sinal em bandabase Modifica sinal p Tx eficiente Sinal de RF passabanda Canal Distorção linear e não linear Ruído e interferência externos Ruído interno térmico