MTG-EngTel-2015-1 Meios de Transmissão Guiados
Aula 1 (05/02/2015) - Introdução
1) Conceituar sinal analógico e digital textualmente e na forma de um gráfico.
- Sinal analógico é qualquer sinal contínuo no tempo que pode assumir infinitos valores de amplitude dentro do seu intervalo de valores máximo e mínimo, sendo que estes podem também ser infinitos. O termo analógico refere-se a que este tipo de sinal é análogo (similar) ao da sua fonte, por exemplo quando uma pessoa fala ao telefone o sinal elétrico analógico da sua voz é análogo a onda sonora que o seu aparelho fonético gera.
- Sinal digital é qualquer sinal que assume apenas alguns valores de amplitude, sua variação de amplitude ocorre em degraus, abruptamente.
2) Quais os parâmetros principais de uma onda senoidal?
As características principais de uma senoidal são:
Amplitude - é a intensidade da onda senoidal, a sua amplitude máxima corresponde ao ponto de uma crista da onda.
Período (T) - é o intervale de tempo necessário para a senoide completar seu ciclo, [unidade - segundos (s)]
Frequência (f) - é a quantidade de ciclos por segundo da onda senoidal, [unidade - Hertz (Hz)]
Velocidade de propagação (Vp)- é a velocidade com que a onda de propaga no meio, [unidade - m/s]
Comprimento de onda (λ) - é a distância entre dois vales ou dois picos da senoide, [unidade - metros (s)]
A onda senoidal pode ser associada a um sinal analógico, pois sua variação no tempo é contínua e ela assume infinitos valores de amplitude entre seus valores de amplitude máxima positiva e negativa [unidade - metros (s)]
3)Qual o significado de domínio de tempo e domínio da frequência? De que forma estes conceitos ajudam no entendimento de sinais em telecomunicações?
Domínio do tempo - é a descrição da variação de uma grandeza (ex: tensão, corrente, potência) em relação ao tempo, em termos gráficos corresponde a um gráfico no qual o eixo horizontal indica a variação do tempo e o eixo vertical a variação da amplitude de uma grandeza.
Domínio da frequência - é a descrição da variação de uma grandeza (ex: tensão, corrente, potência) em relação à frequência, em termos gráficos corresponde a um gráfico no qual o eixo horizontal indica a variação da frequência e o eixo vertical a variação da amplitude de uma grandeza.
No estudo de telecomunicações as análises dos sinais transmitidos são realizadas tanto no domínio do tempo como no domínio da frequência. Conforme o objetivo da análise o uso de um ou outro domínio facilita a compreensão dos fenômenos físicos envolvidos na transmissão do sinal. O uso de gráficos do domínio do tempo ou da frequência como forma de apresentação de respostas de medições e cálculos permite descrever vários aspectos dos sistemas de telecomunicações de forma compacta.
4) Considere o sinal representado por: . Faça um gráfico no domínio da frequência deste sinal.
5) Qual é o conceito de largura de banda?
Largura de banda ou banda passante (BW) é a largura, medida em frequencia, da faixa de frequências que um sinal ocupa ou que um meio de transmissão suporta transmitir. Isto é, é a diferença entre a maior e a menor frequência que compõem um sinal ou que um meio pode transmitir.
6) Qual a largura de banda de um sinal de áudio na telefonia? A largura de banda de um sinal de áudio na telefonia é de 3,4 KHz, compreendendo a faixa de 0,3 a 3,1KHz. A transmissão de áudio com essa banda passante permite que a pessoa que escuta consiga compreender bem a fala, porém altera a voz de quem fala.
7) O que é taxa de transmissão?
É a quantidade de bits transmitida por unidade de tempo, indica a quantidade de informação enviada por segundo.
8) O que é a largura de um bit?
Corresponde ao tempo de duração do pulso em um sinal digital binário, em geral indicada pela letra grega τ.
9) Quais os tipos de modulação analógica que existem?
AM - modulação de amplitude.
FM - modulação de frequência.
PM - modulação de fase.
10) Porque utilizamos modulação em sistemas de telecomunicações?
Para transmitir sinais em sistemas de radiodifusão. Sem a modulação a transmissão seria impossível, pois as antenas seriam muito grandes. Para transmitir informação digital a longa distância em meios metálicos. Os sinais digitais possuem bandas de frequências elevadas, a modulação reduz a banda e portanto a atenuação provocada pelo meio de transmissão. Para transmitir vários sinais em um único meio através da multiplexação por divisão da frequência.
11) O que é multiplexação e porque ela é utilizada em sistemas de telecomunicações? A multiplexação é uma operação que consiste em agrupar vários canais de informação não relacionados, de modo a transmiti-los simultaneamente em um mesmo meio físico (cabo, enlace de rádio, satélite, fibra óptica, etc) sem que haja mistura ou interferência entre os canais.
12) O que é atenuação de um sinal? Atenuação é a perda de potência de um sinal, uma onda. Ao percorrer um meio a onda perde parte de sua potência no meio.
13) Calcule o ganho ou a atenuação em dB dos seguintes casos:
a) entrada 2mW, saída 4 mW.
Pi = 10 log(2m/1m) = 3 dBm
Po = 10 log(4m/1m) = 6 dBm
A= Po - Pi = 3 dB
b) G= Ps-Pe = 22 dB
14) Um sinal de 4dBm é propagado em um meio no qual sofre uma atenuação de 0,3 dB/Km. Após ser transmitido por 60 Km o sinal é amplificado em potência 200 vezes. Após o amplificador o sinal é transmitido por mais 40Km desse meio. Qual será o nível do sinal na saída do meio?
Po = Pi -A60 + G - A40 = 4 - 18 +23 - 12 = -3 dBm