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Módulo Comunicação de dados
Rodrigo Santos
Created on October 9, 2024
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Transcript
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Comunicação de dados
Realizado por: Rodrigo Santos nº172PSI
Bora lá!!
Vamos começar?
qUIZ
Técnicas de Detecção e Correção de Erros em Transmissões Digitais
Sistemas Simplex, Half-Duplex e Full-Duplex
Grandezas e Medidas
Técnicas de conversão analógico-digital
Técnicas de Codificação
Ligações Síncronas e Assíncronas
Quiz
Técnicas de Compressão de Dados
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Modulação em amplitude, frequência e fase
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Componentes de um sistema de comunicações
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Transmissão de sinais analógicos e digitais
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<01> Componentes de um sistema de comunicações
Um sistema de comunicações é composto por três componentes principais: o transmissor, o canal de comunicação e o receptor. O transmissor é responsável por converter a informação (como voz ou dados) em um sinal que pode ser transmitido. Este sinal é enviado através de um canal, que pode ser físico (como fios ou cabos) ou sem fio (como ondas de rádio). O receptor, por sua vez, recebe o sinal e o converte de volta em uma forma compreensível, como som ou texto.
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<02> Sistemas Simplex, Half-Duplex e Full-Duplex
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Existem diferentes modos de transmissão de dados. No simplex, a comunicação é unidirecional; por exemplo, um rádio transmite para um receptor, mas não recebe informações de volta. No half-duplex, a comunicação é bidirecional, mas não simultânea; um exemplo comum é o walkie-talkie, onde um usuário fala enquanto o outro ouve, alternando os papéis. O full-duplex permite que ambas as partes transmitam e recebam simultaneamente, como em uma conversa telefônica, onde ambas as partes podem falar ao mesmo tempo.
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<03> Transmissão de sinais analógicos e digitais
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Os sinais podem ser classificados como analógicos ou digitais. Sinais analógicos são contínuos e podem representar uma infinidade de valores, como a onda sonora que captura todas as nuances de uma voz. Em contraste, sinais digitais são discretos, representando dados em forma de bits (0s e 1s). A conversão de analógico para digital é crucial para a maioria das tecnologias modernas, como a transmissão de música e vídeos pela internet.
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<04> Modulação em amplitude, frequência e fase
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A modulação é uma técnica usada para transmitir informações através de ondas portadoras. Na modulação em amplitude (AM), a amplitude da onda portadora é variada para representar o sinal de informação. Na modulação em frequência (FM), é a frequência que muda, resultando em melhor qualidade de som, especialmente em transmissões de rádio. A modulação em fase (PM) altera a fase da onda, sendo usada em sistemas mais complexos e em algumas tecnologias de comunicação digital.
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<05> Técnicas de conversão analógico-digital
Essas técnicas são fundamentais para a conversão de sinais analógicos em digitais: Amostragem: Consiste em capturar valores do sinal analógico em intervalos de tempo regulares. A frequência de amostragem deve ser suficientemente alta para garantir que a informação original seja adequadamente representada. Quantização: Após a amostragem, os valores amostrados são aproximados a um conjunto finito de níveis discretos. Esse processo pode introduzir erros, conhecidos como erros de quantização. Codificação: Os níveis quantizados são convertidos em códigos binários, que podem ser processados e transmitidos por sistemas digitais. Isso permite que os sinais analógicos sejam manipulados e transmitidos em dispositivos digitais.
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<06> Grandezas e Medidas
6.1. O DecibelO decibel (dB) é uma unidade logarítmica usada para expressar a relação entre duas quantidades, muitas vezes em comunicações para medir a intensidade de um sinal. Por exemplo, um aumento de 3 dB representa um aumento em potência de cerca de 2 vezes. 6.2. Largura de Banda A largura de banda refere-se à faixa de frequências que um sistema de comunicação pode transmitir. Uma largura de banda maior permite transmitir mais dados simultaneamente, enquanto uma largura de banda menor pode limitar a quantidade de informações transmitidas.
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6.3. ThroughputThroughput é a quantidade real de dados que pode ser transmitida por um sistema em um determinado período de tempo, geralmente medida em bits por segundo (bps). É uma medida importante para avaliar a eficiência de um sistema de comunicação. 6.4. Bit Rate O bit rate refere-se à taxa de transmissão de bits em um canal de comunicação. Assim como o throughput, é expresso em bps e indica a quantidade de dados que pode ser transmitida ou processada em um segundo.
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<07> Técnicas de Codificação
7.1. Non Return to Zero (NRZ)NRZ é um método de codificação onde a presença de um sinal representa um bit (1 ou 0), e a ausência de sinal não indica retorno ao zero. Isso pode levar a problemas de sincronização, pois não há transições frequentes. 7.2. Return to Zero (RZ) Na codificação RZ, um bit (1) é representado por um sinal, enquanto um bit (0) é representado por nenhum sinal; após cada bit, o sinal retorna a zero. Essa técnica melhora a sincronização, mas reduz a eficiência da transmissão. 7.3. Manchester A codificação Manchester combina a codificação de dados e a sincronização de clock, onde uma transição no meio do intervalo de bit indica a informação (1 ou 0). Essa técnica é muito utilizada em Ethernet, pois facilita a recuperação de dados e a sincronização.
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<08> Ligações Síncronas e Assíncronas
8.1. Transmissão Síncrona Na transmissão síncrona, os dados são enviados em intervalos de tempo regulares, sincronizados por um relógio comum. Isso permite uma comunicação eficiente, mas requer que ambos os lados estejam sincronizados. 8.2. Transmissão Assíncrona A transmissão assíncrona não requer sincronização contínua; cada byte é precedido e seguido por bits de início e fim. Isso torna mais fácil a implementação e a conexão de dispositivos, embora possa introduzir ineficiências.
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<09> Técnicas de Detecção e Correção de Erros em Transmissões Digitais
9.1. Detecção de Erros Métodos que identificam se erros ocorreram durante a transmissão. Exemplos incluem somas de verificação, bits de paridade e códigos de redundância cíclica (CRC). Essas técnicas ajudam a garantir a integridade dos dados transmitidos. 9.2. Correção de Erros Métodos que não apenas detectam, mas também corrigem erros identificados. Os códigos de correção, como Hamming ou Reed-Solomon, adicionam informações extras aos dados, permitindo a recuperação dos dados originais mesmo quando alguns bits estão corrompidos.
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<10> Técnicas de Compressão de Dados
10.1. Compressão com Perdas A compressão com perdas reduz o tamanho dos dados removendo informações que são consideradas não essenciais. Por exemplo, o formato JPEG para imagens elimina detalhes que não são perceptíveis ao olho humano, resultando em arquivos menores, mas com alguma perda de qualidade. 10.2. Compressão Sem Perdas A compressão sem perdas reduz o tamanho dos dados sem perder qualquer informação, permitindo a recuperação exata do original. Formatos como ZIP e PNG utilizam compressão sem perdas, tornando-os ideais para documentos e imagens que não podem ter perdas de dados. 10.3. Natureza dos Dados A natureza dos dados a serem comprimidos pode influenciar a escolha da técnica de compressão. Por exemplo, dados de texto podem ser comprimidos de maneira diferente de arquivos de imagem ou áudio, devido às diferentes características e padrões presentes em cada tipo de dado.
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Vamos lá às Perguntas