quinta-feira, 9 de dezembro de 2010
quinta-feira, 18 de novembro de 2010
9 – Grandezas e Medidas
Decibel
O decibel (dB) é uma medida da razão entre duas quantidades, sendo usado para uma grande variedade de medições em acústica, física e eletrônica. O decibel é muito usado na medida da intensidade de sons. É uma unidade de medida a dimensional, semelhante à percentagem. A definição do dB é obtida com o uso do logaritmo.
Largura de Banda
Largura de banda é a medida da faixa de frequência, em hertz, de um sistema ou sinal. A largura de banda é um conceito central em diversos campos de conhecimento, incluindo teoria da informação, rádio, processamento de sinais, eletrônica e espectroscopia. Em rádio comunicação ela corresponde à faixa de frequência ocupada pelo sinal modulado. Em eletrônica normalmente corresponde à faixa de frequência na qual um sistema tem uma resposta em frequência aproximadamente plana (com variação inferior a 3 dB).
Throghput
Throughput (ou taxa de transferência) é a quantidade de dados transferidos de um lugar a outro, ou a quantidade de dados processados em um determinado espaço de tempo, pode-se usar o termo throughput para referir-se a quantidade de dados transferidos em discos rígidos ou em uma rede, por exemplo; tendo como unidades básicas de medidas o Kbps, o Mbps e o Gbps. O throughput pode ser traduzido como a taxa de transferência efetiva de um sistema. A taxa de transferência efetiva de um determinado sistema (uma rede de Routers por exemplo) pode ser menor que a taxa de entrada devido às perdas e atrasos no sistema.
Throughput é diferente da largura de banda nominal.
Por exemplo, podemos ter um link de 2Mbps mas tendo acesso a um conteúdo onde o roteamento dos seus dados passe por um link de 1Mbps. Neste caso, o throughput será considerado pelo menor.
Bit Rate
Bit rate ou bitrate significa taxa de bits ou taxa de transferência de bits. Nas telecomunicações e na computação, o bit rate (às vezes escrito como bitrate) é o número de bits convertidos ou processados por unidade de tempo. O bit rate é medido em 'bits por segundo' (bps ou b/s), muitas vezes utilizado em conjunto com um prefixo SI , como kbps, Mbps, Gbps, etc., de acordo com o seguinte:
- 1.024 bps = 1 kbps (1 kilobyte ou mil bits por segundo)
- 1.048.576 bps = 1 Mbps (1 megabit ou 1 milhão de bits por segundo)
- 1.073.741.824 bps = 1 Gbps (1 gigabit ou um bilhão de bits por segundo)
O bit rate útil de uma comunicação refere-se à capacidade de transferência de um canal excluindo os dados de controle transmitidos (para correcção de erros, etc).
quinta-feira, 4 de novembro de 2010
quarta-feira, 27 de outubro de 2010
8–Modulação em Amplitude, Frequência e Fase
- Modulação em Amplitude
Modulação em Amplitude ou simplesmente AM (do inglês Amplitude Modulation - Modulação de Amplitude), é a forma de modulação em que a amplitude de um sinal senoidal, chamado portadora, varia em função do sinal de interesse, que é o sinal modulador. A frequência e a fase da portadora são mantidas constantes. Matematicamente, é uma aplicação direta da propriedade de deslocamentos em frequências da transformada de Fourier, assim como da propriedade da convolução.
- Modulação em Frequência
FM é a abreviatura para modulação em frequência ou frequência modulada (frequency modulation, em inglês).
Iniciada nos Estados Unidos no início do século XX, FM é uma modalidade de radiodifusão que usa a faixa 87,5 Mhz a 108 Mhz com modulação em frequência.
Uma rádio em FM apresenta uma ótima qualidade sonora mas com limitado alcance, chegando em média a 100 quilômetros de raio de alcance. Em condições esporádicas de propagação, é possível sintonizar emissores a centenas de quilômetros. A potência dos sistemas de emissão pode variar entre poucos watts (rádios locais) até centenas de quilowatts, no caso de retransmissores de grande cobertura.
O FM dispõe de um sistema de envio de informação digital, o RDS (Radio Data System) que permite apresentar informações sobre a emissora sintonizada. Também, a boa qualidade de som desta gama de frequências de radiodifusão é adequada ao uso da estereofonia.
A qualidade da transmissão por modulação em frequência fez com que esta fosse adotada para a transmissão do áudio da TV aberta (canais 2 a 13).
- Modulação de Fase
Modulação em Fase (ou PM - Phase Modulation) é um tipo de modulação analógica que se baseia na alteração da fase da portadora de acordo com o sinal modulador (mensagem). Usada para transmissão de dados.
Ao contrário da Modulação em Frequência (FM), a Modulação por fase é pouco usada, pois precisa de equipamento mais complexo para a sua recepção.
quinta-feira, 21 de outubro de 2010
7 - Técnicas de conversão Analógico-Digital (A/D)/Digital-Analógico (D/A)
Por exemplo, um conversor A/D de 10 bits, preparado para um sinal de entrada analógica de tensão variável de 0V a 5V pode gerar números binários de 0 (0000000000) a 1023 (1111111111) (ou seja, capturar 1024 pontos do sinal), dependendo do sinal de entrada. Se o sinal de entrada do suposto conversor A/D estiver em 2,5V, o valor binário gerado será 511 ou 512. Obs: Um sinal pode assumir infinitos valores de pico a pico.
Na Eletrônica Digital, conversores são circuitos que transformam grandezas analógicas em digitais ou vice-versa. Isto é uma necessidade imposta pela prática. Em muitos casos, há grandezas analógicas que precisam ser convertidas em digitais, como, por exemplo, a saída de tensão de um sensor de temperatura de um termômetro digital. Em outros casos, a operação inversa é usada.
PCM significa modulação de pulsos por código, pois agora os pulsos são os bits 0 ou 1, com amplitude fixa (ao contrario de PAM), posição fixa determinada pelo relógio (ao contrário de PPM), duração ou largura fixa (ao contrário de PWM). O que é modulado agora é a combinação dos bits 0 e 1, usando um código pré-estabelecido, que pode ser por exemplo binário puro com ou sem off-set, sinal-magnitude, sinal-complemento de 2, etc...O código depende de uma série de fatores como por exemplo como o sinal digital vai ser transmitido, ou armazenado.
Há um número infinito de formas de onda possíveis que podem ser formadas por sinais contínuos. Tratando-se de um processo contínuo, a modulação CW é conveniente para este tipo de sinal. Em modulação analógica, o parâmetro modulado varia em proporção direta ao sinal modulante.
Normalmente, a onda portadora possui uma frequência muito maior do que qualquer um dos componentes de frequência contidos no sinal modulante. O processo de modulação, é então caraterizado por uma translação em frequência onde o espectro de frequências da mensagem é deslocado para uma nova e maior banda de frequências.
As técnicas de modulação para sinais analógicos mais utilizadas são:
MODULAÇÃO EM AMPLITUDE AM
MODULAÇÃO EM frequência FM
MODULAÇÃO EM FASE PM
- Modulação Digital
A diferença fundamental entre os sistemas de comunicação de dados digitais e analógicos (dados contínuos) é bastante óbvia. No caso dos dados digitais, envolve a transmissão e detecção de uma dentre um número finito de formas de onda conhecidas (no presente caso a presença ou ausência de um pulso), enquanto que, nos sistemas contínuos há um número infinitamente grande de mensagens cujas formas de onda correspondentes não são todas conhecidas.
Nos sistemas digitais o problema da detecção ( demodulação) é um problema um pouco mais simples que nos sistemas contínuos. Durante a transmissão, as formas de onda da onda portadora modulada são alteradas pelo ruído do canal. Quando este sinal é recebido no receptor, devemos decidir qual das duas formas de onda possíveis conhecidas foi transmitida. Uma vez tomada a decisão a forma de onda original é recuperada sem nenhum ruído.
Do mesmo modo que há diversas técnicas de modulação para sinais analógicos, as informações digitais também podem ser colocadas sobre uma portadora de diferentes modos.
As técnicas de modulação para sinais digitais mais utilizadas atualmente são:
quinta-feira, 14 de outubro de 2010
6 - Transmissão de Sinais Analógicos
- Gravação de som
- Sistemas mecânicos
- Disco de vinil
- Sistemas magnéticos
- Fio (obsoleto)
- Fita
- Cassette
- Cartucho (em inglês Cartridge - obsoleto)
- Sistemas mecânicos
- Gravação de imagem
- Sistemas foto-químicos
- Fotografia em película (clássica)
- Filme em película (clássico)
- Sistemas magnéticos
- Fita magnética (Quadruplex)
- Cassette (U-Matic, Beta, VHS, VHS-C, S-VHS, S-VHS-C, Video8, Hi8)
- Sistemas foto-químicos
O instrumento analógico consiste num painel com uma escala e um ponteiro que desliza de forma a se verificar a posição deste sobre aquela. Num galvanômetro, por exemplo, a deflexão do ponteiro sobre uma escala fornece a leitura direta de grandezas físicas, como tensão eléctrica, ou força electromotriz, intensidade de corrente eléctrica, resistência eléctrica, entre outras.
quarta-feira, 13 de outubro de 2010
5 - Direcção do Fluxo de Dados
simplex, half-duplex ou full-duplex.
Duplex é um sistema de comunicação composto por dois interlocutores que podem comunicar entre si em ambas direcções. Diz-se, portanto, bidireccional. Note-se, contudo, que um sistema composto por mais de dois interlocutores, ainda que suporte bidireccionalidade entre cada um deles, não se diz duplex.
- Exemplo
- Walkie-talkie
- Exemplos
- Aparelho telefônico;
- Vídeoconferência;
- Barramento PCI-Express;
- Protocolo TCP (Transmission Control Protocol).
quinta-feira, 7 de outubro de 2010
quarta-feira, 6 de outubro de 2010
3 - Componentes de um Sistema de Comunicação
A forma mais comum de transmissão de uma mensagem é pelo som; o som é irradiado pelo ar no qual a informação se propaga por meio de ondas sonoras.
Pode ser constituída de texto, números, figuras, áudio e vídeo – ou qualquer combinação destes.
2. Transmissor
Pode ser um computador, uma estação de trabalho, um telefone, uma câmera de vídeo e assim por diante.
3. Receptor
Pode ser um computador, uma estação de trabalho, um telefone, uma câmera de vídeo e assim por diante.
4. Meio (Canal)
5. Protocolo
Representa um acordo entre os dispositivos que se comunicam.
quinta-feira, 30 de setembro de 2010
2 - Comunicação de Dados: Conceitos Básicos
A posse de informações correctas e de qualidade favorece a correcta tomada de decisões, a escolha certa das direcções a seguir e das estratégias a adoptar.
A informação armazenada é o conhecimento acumulado que pode ser consultado, utilizado e transferido, servindo como um fornecedor de ensino e de cultura para a sociedade.
Tão importante quanto a transmissão da informação é a sua compreensão e interpretação correctas.
Para que o transmissor e o emissor se entendam, devem falar com o mesmo código, símbolos ou linguagens, dentro de regras preestabelecidas às quais chamamos de protocolos de comunicação.
A tranferência de informação entre um ponto e outro indica que temos um transmissor e um receptor.
Nesses dois pontos, podemos ter pessoas ou equipamentos que se comunicam utilizando a mesma linguagem de comunicação, a qual permite o perfeito entendimento entre ambos.
Existem dois modelos básicos de protocolos de redes de computadores:
>Modelo TCP/IP
O modelo OSI é geralmente um modelo referencial enquanto que o modelo TCP/IP costuma ser um modelo de implementaçao. No final do curso voltaremos a discutir os protocolos TCP/IP com mais detalhes.
Um modelo de comunicação
- Fonte: Este dispositivo gera os dados a serem transmitidos. Por exemplo, computadores e telefones.
- Transmissor: Geralmente, os dados gerados pela fonte não podem ser diretamente transmitidos na forma em que eles foram gerados. Um transmissor deve transformar e codificar a informação de modo a produzir sinais eletromagnéticos que possam ser enviados ao sistema de transmissão. Por exemplo, um modem pega um fluxo de bits digitais da saída serial de um micro e converte para um sinal analógico que flui através das linhas telefônicas.
- Sistema de transmissão: Pode ser uma simples linha de transmissão até uma complexa rede conectando o sistema fonte ao sistema destino.
- Receptor: O receptor aceita o sinal e converte para uma forma que o dispositivo de destino possa manipular. Por exemplo, um modem que pega o sinal analógico e o converte num fluxo digital.
- Destino: Pega os dados de entrada do receptor.
Protocolos e Arquitetura de Protocolos
- Síntaxe: inclui coisas como o formato dos dados e níveis de sinais
- Semântica: inclui a informação de controle para a coordenação e a manipulação de erros
- Temporização: inclui o casamento de velocidades de transmissão e o sequenciamento dos pacotes.
A tarefa de comunicação pode ser organizada em 3 camadas relativamente independentes:
- Camada de acesso a rede: responsável pela troca de dados entre o computador e a rede na qual ele está conectado. O computador emissor deve fornecer à rede o endereço do computador destinatário para que a rede possa encaminhar (rotear) os dados. Além disso, o computador emissor pode solicitar serviços especiais como prioridade de entrega, qualidade de serviço (QoS) ou segurança. O software desta camada se encarrega de lidar com os aspectos de acesso à rede como comutação de pacotes ou de circuito, rede local ou de longa distância, etc.
- Camada de transporte: responsável pelo fornecimento de um mecanismo de comunicação confiável, i.e., capaz de cuidar para que a transmissão dos dados tenha sido corretamente recebida.
- Camada de aplicações: esta camada contem a lógica de cada tipo de aplicação usuária. Quando dizermos que as aplicações são usuárias, ou de usuários, queremos dizer que estas aplicações não precisam fazer parte do núcleo do sistema operacional do computador. Normalmente, as camadas abaixo da camada de aplicação podem fazer parte do sistema operacional para aumentar a velocidade de processamento destas camadas.
A eficiência de um sistema de comunicação de dados depende fundamentalmente de três características:
1. Entrega (delivery)
O sistema deve entregar os dados ao destino correcto.
Os dados devem ser recebidos somente pelo dispositivo ou pelo utilizador de destino.
2. Confiabilidade
O sistema deve garantir a entrega dos dados.
Dados modificados ou corrompidos numa transmissão são pouco úteis.
3. Tempo de atraso
O sistema deve entregar os dados em tempo finito e predeterminado.
Dados entregues tardiamente são pouco úteis.
Por exemplo, no caso de transmissões multimédia, como vídeo, os atrasos não são desejáveis, de modo que eles devem ser entregues praticamente no mesmo instante em que foram produzidos, isto é, sem atrasos significativos.
quinta-feira, 16 de setembro de 2010
1 - Redes de Computadores - Introdução
-
Computadores - periféricos (que se pretende utilizar, tais como: discos, impressoras, modems, etc.); -
Meios físicos de transmissão - trata-se, normalmente, de cabos que interligam os computadores; no entanto, também são possíveis sistemas de comunicação sem fios, através de ondas propagadas no espaço; -
Dispositivos de ligação dos computadores às redes: placas de interface de rede, modems e/ou outros dispositivos;
Ao nível de Software, uma rede de computadores normalmente implica:
-
Drivers de placas de rede - peças de software que complementam o sistema operativo do computador, no sentido de este poder comunicar com a placa ou interface de rede; -
Protocolos de comunicação - normas convertidas em software que tornam possível tecnicamente a transmissão de dados entre os computadores envolvidos numa comunicação; -
Sistemas operativos que interligam os módulos de software necessários para trabalho em rede; -
Utilitários e programas de aplicação vocacionados para trabalho em rede.
• | LANs (Local Area Networks, redes locais) LAN é a sigla inglesa da expressão Local Area Network e designa uma rede local de computadores. É geralmente utilizada nas empresas para interligação local dos seus computadores. •MANs (Metopolian Area Network) MAN (Metropolitan Area Network), também conhecida como MAN é o nome dado às redes que ocupam o perímetro de uma cidade. São mais rápidas e permitem que empresas com filiais em bairros diferentes se conectem entre si. |
• | WANs (Wide Area Networks, redes de longa distância) |
A Wide Area Network (WAN), Rede de área alargada ou Rede de longa distância, também conhecida como Rede geograficamente distribuída, é uma rede de computadores que abrange uma grande área geográfica, com frequência um país ou continente. Difere, assim, das PAN, das LAN e das MAN.