Aula : Camada Fsica

Disciplina: Redes de Computadores I

Contedo Sinais

Sinais analogicos x digitais

Largura de banda

Transmisso de dados

Perda na transmisso

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Camada Fsica A camada fsica altamente dependente dos

meios de transmisso para transportar bits na forma de sinais eletromagnticos.

Como um meio de transmisso (fsico) no pode transportar bits, precisamos representar os bits por um sinal eletromagntico de modo a propagar e a transportar energia atravs do meio.

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Sinais

Sequncia de estados em um sistema de informao que codifica uma mensagem.

Materializao da informao, na forma de impulsos eletromagnticos.

Os sinais podem ser analgicos ou digitais:

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Sinal analgico Sinal digital

Sinais Analgicos x Digitais Taxonomia de sinais Tempo continuo estado definido em qualquer

instante de tempo. Ou seja, possui um nmero infinito de valores distintos numa faixa de tempo .

Tempo discreto sequncias de valores definidos em instantes de tempo peridicos. Ou seja, possui um nmero limitado de valores.

O termo analgico refere-se s informaes que esto na forma contnua, e o termo digital refere-se s informaes que assumem valores discretos.

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Analgicos x Digitais

Exemplo de um relgio analgico e relgio digital: Relgios analgicos:

tem os ponteiros das horas, dos minutos e dos

segundos, que mostram as informaes de uma

foram contnua, pelo movimento constante dos

ponteiros do relgio.

Relgios digitais:

mostram as horas e os minutos, tm unidades discretas de

informaes e mudam subitamente de valor. O valor dos

minutos no muda gradualmente de 29 para 30, mas em vez

disso, muda do valor discreto 29 direto para o valor discreto

30.

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Sinais Analgicos A onda senoidal a forma fundamental de um

sinal analgico

Visualizada como um curva que varivel no tempo, varia ao longo de um ciclo de forma contnua

Elementos da onda: Amplitude (A)

Perodo e frequncia (f)

Fase ( )

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Elementos da onda

Amplitude de pico: Amplitude de pico de um sinal representa o valor

de intensidade mais alta, proporcionalmente energia transportada pelo sinal.

Para sinais eltricos, a amplitude de pico geralmente medida em volts.

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Elementos da onda

Perodo e frequncia Perodo o intervalo de tempo que uma onda leva

para completar um ciclo. Assim, perodo uma grandeza temporal, medido em segundos.

A frequncia o nmero de perodos ou ciclos num intervalo de tempo igual a 1 segundo. A frequncia expressa em hertz (Hz)

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Elementos da onda

Unidades de perodo e frequncia:

Um sinal de 40 Hz tem a metade da frequncia de um sinal de 80 Hz.

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Elementos da onda

A frequncia pode ser vista como uma medida genrica da taxa de variao de um sinal com relao ao tempo.

Se o valor de um sinal muda em um curto espao de tempo, a frequncia desse sinal elevada.

Se as mudanas nos valores ocorrem apenas em grandes intervalos de tempo, a frequncia desse sinal baixa.

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Elementos da onda

Fase Descreve a posio da forma de onda com relao

ao marco zero do tempo.

Se imaginarmos uma onda como algo que pode ser deslocado

para frente e para trs no eixo dos tempos, a fase descreve o

quanto o sinal est deslocado em relao ao tempo zero.

Podemos dizer que a fase indica o status do primeiro ciclo.

A fase medida em graus ou radianos (360- 2rad)

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Exemplo de ondas com diferentes amplitudes

de pico, frequncias e fases

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Sinais Analgicos Domnio do tempo x domnio de frequncia:

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Sinais Analgicos

Sinais compostos De acordo com a anlise de Fourier, qualquer sinal

composto pode ser representado por uma combinao de ondas senoidais simples de diferentes frequncias, amplitudes e fases.

Exemplo de um sinal composto peridico

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Sinais Analgicos

Domnio de frequncia de sinais compostos:

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Sinais Digitais

Um sinal tambm pode possuir uma forma de representao digital. Nessa representao, em geral, o nvel 1 equivale a

uma tenso positiva e o nvel 0 equivale ao referencial de zero volt.

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Sinais Digitais

Dois novos termos so utilizados para descrever sinais digitais. : Intervalo de sinalizao (no lugar de perodo)

O intervalo de sinalizao o tempo necessrio para enviar

um nico bit

Nmero de bits por segundo (no lugar de frequncia)

O nmero de bits por segundo a quantidade de intervalos

de sinalizao por segundo.

Isso significa que o nmero de bits por segundo a

quantidade de bits enviados num tempo igual a 1s,

usualmente expresso por bits por segundo (bps)

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Sinais Digitais

Intervalo de sinalizao e nmero de bits por segundo:

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Largura de Banda

A capacidade de um meio em transportar dados descrito como a largura de banda de dados total do meio fsico.

A largura de banda uma propriedade do meio de transmisso, e em geral depende da construo, da espessura e do comprimento do meio.

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Largura de Banda Largura de banda Analgica versus Largura

de Banda Digital A largura de banda analgica a faixa de

frequncias que um meio permite a passagem.

A largura de banda digital o nmero mximo de bits por segundo que um meio pode transmitir.

As duas representam a mesma propriedade do meio, mas diferem em escalas e unidades.

Logo, a largura de banda analgica expressa em hertz e a largura de banda digital em bits por segundo.

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Largura de Banda

Unidades de largura de banda digital:

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Transmisso

Transmisso a propagao e o processamento dos sinais pelo meio de transmisso para que haja troca de informaes.

A taxa de transmisso de dados depende de trs fatores: 1- A largura de banda disponvel

2 - Os nveis de sinais que podemos utilizar

3- A qualidade do canal (o nvel de rudo inerente ao canal)

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Transmisso com perdas

Os meios de transmisso por onde enviamos sinais no so perfeitos.

As imperfeies do meio provocam o enfraquecimento e deformao do sinal.

Isto significa que a potncia e o padro do sinal no transmissor e no receptor, acoplados nas duas extremidades do meio, no so as mesmas.

Assim, o que enviado no aquilo que recebido.

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Transmisso com perdas

Existem trs tipos de perdas comuns em meios: atenuao, distoro e rudo.

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Atenuao

Atenuao significa perda de energia. Quando um sinal viaja em um meio, irremediavelmente perde energia.

Para compensar essa perda, amplificadores podem ser

utilizados para restaurar o nvel do sinal.

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Distoro

Distoro alterao da forma de um sinal ao propagar-se num meio ou ao ser amplificado em um circuito.

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Transmissor Receptor

Rudo

Rudos so fontes de pertubao externa que corrompem o sinal Ex: calor, motores, corrente eltrica;

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Rudo

Rudo em sinais digitais

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