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CONCEITOS BÁSICOS DE TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE SINAIS DIGITAIS

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CONCEITOS BÁSICOS DE TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE SINAIS DIGITAIS - PowerPoint PPT Presentation


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CONCEITOS BÁSICOS DE TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE SINAIS DIGITAIS. TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE SINAIS DIGITAIS. DIGITALIZAÇÃO DO SINAL DE VOZ. CODIFICAÇÃO DE VOZ COM BOA QUALIDADE. 64 KBPS. PCM. 32 KBPS. ADPCM. CODIFICAÇÃO DE VOZ COM QUALIDADE ACEITÁVEL. 13 KBPS. RPE.

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
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slide1

CONCEITOS BÁSICOS DE

TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO

DE SINAIS DIGITAIS

slide2

TRANSMISSÃO

E RECEPÇÃO

DE SINAIS

DIGITAIS

slide5

DIGITALIZAÇÃO DO

SINAL DE VOZ

slide6

CODIFICAÇÃO DE VOZ

COM BOA QUALIDADE

64 KBPS

PCM

32 KBPS

ADPCM

slide7

CODIFICAÇÃO DE VOZ COM

QUALIDADE ACEITÁVEL

13 KBPS

RPE

8 KBPS

VSELP / ACELP

slide8

PULSE AMPLITUDE MODULATION - PAM

AMOSTRAGEM DO SINAL DE VOZ NA TAXA DE

8000 AMOSTRAS POR SEGUNDO:

TRANSMISSÃO PAM

slide9

RECEPÇÀO PAM

DEPOIS DO HOLDING

APÓS O FILTRO PASSA BAIXAS

slide10

DIFICULDADES DA COMUNICAÇÃO PAM

1 - O MEIO DE TRANSMISSÃO DEFORMA OS PULSOS MODIFICANDO

SEUS NÍVEIS E PROVOCANDO INTERFERÊNCIAS ENTRE AS

AMOSTRAS DEVIDO AO ALARGAMENTO DAS MESMAS. ESTE

ALARGAMENTO DOS PULSOS SE DEVE AO FATO DE QUE A

LARGURA DE FAIXA DE TRANSMISSÃO É LIMITADA E NÃO

CONSEGUE TRANSMITIR AS TRANSIÇÕES BRUSCAS DO SINAL

PULSANTE.

2 - O RUÍDO, NA RECEPÇÃO, PROVOCA ALTERAÇÕES NOS NÍVEIS

DE AMOSTRAGEM.

slide11

PULSE CODE MODULATION - PCM

A MELHOR MANEIRA DE SE TRANSMITIR O NÍVEL DE CADA

AMOSTRA É NA FORMA NUMÉRICA. O NÚMERO TRANSMITIDO

REPRESENTA O VALOR DA AMPLITUDE DE CADA AMOSTRA.

ESSE NÚMERO É TRANSMITIDO NA FORMA DIGITAL, OU SEJA,

EM UMA SEQÜÊNCIA DE BITS.. ESTE PROCESSO É DENOMINADO

PCM - “PULSE CODE MODULATION”

NO PCM UTILIZAM-SE 8 BITS PARA QUANTIZAR CADA AMOSTRA.

slide12

DEFORMAÇÕES NO SINAL DIGITAL

O MEIO DE TRANSMISSÃO, TAMBÉM, DEFORMA E ACRESCENTA

RUÍDO AOS PULSOS DO SINAL DIGITAL.

ENTRETANTO ESSAS DEFORMAÇÕES , NA QUASE TOTALIDADE DAS

VEZES, NÃO IMPEDEM A IDENTIFICAÇÃO CORRETA DE CADA BIT.

MESMO QUE OCORRAM ALGUNS ERROS, DE IDENTIFICAÇÃO DE

BITS, OS CÓDIGOS CORRETORES DE ERROS MINIMIZAM ESSAS

OCORRÊNCIAS, TANTO QUANTO SE ACHAR NECESSÁRIO.

slide14

EQÜIVALÊNCIA DE AMOSTRAGENS

A AMOSTRAGEM QUANTIZADA EQUIVALE À AMOSTRAGEM ANALÓGICA

SOMADA AOS ERROS DAS AMOSTRAS.

A SEQÜÊNCIA DE ERROS DAS AMOSTRAS EQUIVALEM À AMOSTRAGEM

DE UM SINAL ALEATÓRIO ( RUÍDO ).

slide15

PARA N BITS TEREMOS NÍVEIS DE QUANTIZAÇÃO.

SUPONDO QUE A MÁXIMA AMPLITUDE DAS AMOSTRAS ANALÓGICAS

SEJA DIVIDIMOS ESTA GRANDEZA EM INTERVALOS.

ERROS DE QUANTIZAÇÃO QUANDO AS AMOSTRAS

SÃO QUANTIZADAS COM PALAVRAS DE N BITS.

slide16

ERROS DE QUANTIZAÇÃO QUANDO AS AMOSTRAS

SÃO QUANTIZADAS COM PALAVRAS DE N BITS.

A AMPLITUDE DE CADA INTERVALO FICA:

COMO O MAIOR ERRO DE AMOSTRAGEM É MEIO INTERVALO

DE QUANTIZAÇÃO, RESULTA:

OU

slide17

QUANTIZAÇÃO NO PCM CONVENCIONAL

PARA O PADRÃO INTERNACIONAL DE PCM RECOMENDADO PELA

UIT SÃO UTILIZADOS 8 BITS PARA SE TER UMA BOA QUALIDADE

NA TRANSMISSÃO DA VOZ.

NESTE CASO O CANAL DE VOZ É TRANSMITIDO NA TAXA

DIGITAL:

slide18

QUALIDADE DO PCM EM DEPENDÊNCIA

DA TAXA DIGITAL

A MEDIDA QUE SE DIMINUI OS BITS DE QUANTIZAÇÃO A TAXA

DIGITAL DIMINUI NA MESMA PROPORÇÃO. ENTRETANTO O RUÍDO

DE QUANTIZAÇÃO AUMENTA, PIORANDO A QUALIDADE ( MEAN

OPINION SCORE - MOS )

slide19

CODIFICAÇÃO DO

SINAL DE VOZ EM

BAIXAS TAXAS

slide21

TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO RESIDUAL

QUANTIZADA: RESIDUAL EXCITED

LINEAR PREDICTOR - RELP

slide22

QUALIDADE DO RELP

VIMOS QUE NO PCM O ERRO MÁXIMO DE QUANTIZAÇÃO É

DADO POR:

OU

PARA O RELP TEM-SE:

PORTANTO:

slide23

QUALIDADE DO RELP ( continuação )

æ

ö

r

ç

÷

max

ç

÷

e

V

è

ø

=

max

VIMOS QUE NO RELP, TEM-SE:

max

+

1

N

V

2

max

SE O PREDITOR FOR EFICIENTE SERÁ MUITO MENOR QUE

.

PORTANTO PODEMOS MANTER A MESMA RELAÇÃO

, DO PCM, UTILIZANDO UM N MENOR.

NO ESTADO DA ARTE OBTEM-SE A MESMA QUALIDADE DO PCM

UTILIZANDO-SE APENAS 4 BITS PARA QUANTIZAR OS RESÍDUOS

( 16 NÍVEIS DE QUANTIZAÇÃO ).

ISTO RESULTA A TAXA DE 32 kbit/s

slide24

GERAÇÃO DE UM CODE BOOK

  • Sabemos que um bloco de 40 bits pode representar até
  • palavras digitais.
  • Seleciona-se apenas 1024 dessas palavras de 40 bits. O principal
  • critério para a seleção é que as palavras escolhidas sejam bem
  • diferentes entre si.
  • As palavras selecionadas são gravadas em 1024 endereços em
  • uma memória denominada code book.
  • Tanto o transmissor como o receptor CELP possuem esse mesmo
  • code book.

CELP - CODED EXITED LINEAR PREDICTOR

CODE

BOOK

slide25

CODE

BOOK

CODED EXCITED LINEAR PREDICTOR - CELP

( continuação )

PARTE-SE DO RELP CONVENCIONAL.

CADA BLOCO DE 40 BITS, GERADO PELO RELP, É COMPARADO

COM AS PALAVRAS DO CODE BOOK.

ESCOLHE-SE A MAIS PARECIDA E TRANSMITE-SE SEU ENDEREÇO

slide26

CODE

BOOK

O RECEPTOR RETIRA A PALAVRA DE 40 BITS ARMAZENADA NAQUELE

ENDEREÇO RECEBIDO, E A UTILIZA PARA EXCITAR O DISPOSITIVO

DE RECEPÇÃO.

CADA ENDEREÇO É TRANSMITIDO COM 10 BITS ( POIS ) .

ISTO REDUZ A TAXA PARA UM QUARTO QUANDO COMPARADA AO

SISTEMA QUE TRANSMITE TODOS OS BITS DO RESÍDUO. PORTANTO

ESTE SISTEMA SUBSSTITUI A TRANSMISSÃO DE 40 BITS POR APENAS 10 BITS

ISTO SIGNIFICA UMA REDUÇÃO DE 4 VEZES NA TAXA DIGITAL TRANSMITIDA.

NO ESTADO ATUAL DA ARTE EXISTEM SISTEMAS QUE SE CONSTITUEM

APERFEIÇOAMENTOS DO CELP. ENTRE ELES PODEMOS CITAR O VSELP

E O ACELP. ESTES DISPOSITIVOS CODIFICAM A VOZ, COM BOA

QUALIDADE, NA TAXA DE 8 kbit/s.

CODED EXCITED LINEAR PREDICTOR - CELP

( continuação )

slide27

CONCEITOS SOBRE

TRANSMISSÃO DE

SINAIS DIGITAIS

slide29

CONVENÇÕES PARA O SINAL

DIGITAL ( CONTINUAÇAO )

O SINAL NRZ ( NON RETURN TO ZERO) , É USADO

NOS PROCESSAMENTOS DA INFORMAÇÃO DIGITAL,

UTILIZANDO CIRCUITOS LÓGICOS.

EXEMPLOS:

COMPUTADORES

PROCESSAMENTOS LÓGICOS DA BANDA BÁSICA

slide30

CONVENÇÕES PARA O SINAL

DIGITAL ( CONTINUAÇAO )

O SINAL NRZ POLAR É USADO QUANDO SE TRANSMITE

O SINAL DIGITAL MODULANDO UMA PORTADORA.

EXEMPLOS:

MODEM DE LINHA DE ASSINANTE

RÁDIO CELULAR DIGITAL.

slide33

OTIMIZAÇÃO DA LARGURA ESPECTRAL

HÁ ALGUMAS DÉCADAS ATRÁS, O ENGENHEIRO NYQUIST,

DO BELL LABS, FICOU ENCARREGADO DE ESTUDAR O

PROBLEMA DA DIMINUIÇÃO, OTIMIZADA, DA LARGURA

DE FAIXA OCUPADA POR UM SINAL DIGITAL.

slide34

0

R

R

2

ELE CONCLUIU QUE O MELHOR COMPROMISSO SERIA A

LIMITAÇÃO DA FAIXA ESPECTRAL NA METADE DA TAXA

DIGITAL:

R

2

BW =

ONDE BW = LARGURA DE FAIXA EM Hz

R = TAXA DIGITAL EM BPS

FILTRO

slide39

EFEITOS DO

MULTIPERCURSO

NO SINAL DIGITAL

TRANSMITIDO

slide40

EFEITO DA PROPAGAÇÃO MULTIPERCURSO

NA INFORMAÇÃO TRANSMITIDA

O SINAL QUE CHEGA ATRAZADO, AO SE COMPOR COM O

PRIMEIRO SINAL, PODE PROCOCAR INTERFERÊNCIA ENTRE

SÍMBOLOS. ISTO TENDE A PROVOCAR ERROS NO SINAL

REGENERADO.

ESTE EFEITO É TANTO PIOR QUANTO MAIOR A TAXA DIGITAL,

POIS, O INTERVALO ENTRE DOIS BITS CONSECUTIVOS DIMINUI

NA MESMA PROPORÇÃO.

slide41

“DELAY EQUALIZER”

O SISTEMA TRANSMITE, PERIODICAMENTE, UMA PALAVRA DIGITAL

CONHECIDA. ESTA INFORMAÇÃO, CUJO NOME É “PALAVRA DE

TREINAMENTO”, SERVE DE BASE PARA A ADAPTAÇÃO DO FILTRO

DIGITAL, ATÉ QUE SE TENHA UM SINAL COM INTERFERÊNCIA

ENTRE SÍMBOLOS MINIMIZADA.

slide42

NOÇÕES DE CÓDIGOS

DETECTORES E

CORRETORES DE ERROS

slide44

CÓDIGOS DE BLOCO

DIVIDE-SE A MENSAGEM ORIGINAL EM BLOCOS DE N BITS.

ESSES BLOCOS SÃO CHAMADOS “PALAVRAS DA MENSAGEM”

ACRESCENTA-SE R BITS A CADA PALAVRA DA MENSAGEM.

OS R BITS ACRESCENTADOS SÃO CHAMADOS DE BITS

DE REDUNDÂNCIA

RESULTAM AS PALAVRAS DE CÓDIGO CONTENDO N+R BITS

DESSA MANEIRA TEM-SE O CÓDIGO DE HAMMING ( N+R, N ).

CÓDIGO DE HAMMING ( 7 , 4 ) N = 4 E R = 3:

EXEMPLO DE MENSAGEM =0011

PALAVRA DE CÓDIGO=0011001

slide45

CÓDIGOS DE BLOCO

TABELA DO CÓDIGO DE HAMMING ( 7, 4 )

ENTRADA

BLOCO DE 4 BITS

SAÍDA

BLOCO DE 7 BITS

00000000000

00010001111

00100010110

00110011001

. .

. .

1111 1111111

NOTE-SE QUE, NA SAÍDA, SELECIONOU-SE APENAS 16

PALAVRAS ENTRE AS 128 PALAVRAS POSSÍVEIS DE SEREM

EXPRESSAS POR ESSES 7 BITS.

TEM-SE 16 PALAVRAS PERMITIDAS E 112 PROIBIDAS

AS PALAVRAS PERMITIDAS DIFEREM, ENTRE SI DE, PELO

MENOS, TRÊS BITS.

slide46

DETECÇÃO DE ERROS NO RECEPTOR

- COMO A DIFERENÇA MÍNIMA, ENTRE AS PALAVRAS

DE CÓDIGO, É DE 3 BITS, SE HOUVER ERROS DE 1 OU

2 BITS, EM UMA PALAVRA RECEBIDA, ESTA PALAVRA

SE TORNA UMA PALAVRA PROIBIDA. DESTA MANEIRA

É DETECTADA A PRESENÇA DE ERROS

0000000

0001111

0010110

0011001

.

.

1111111

- SE A QUANTIDADEDE ERROS, NA PALAVRA,

FOR 3 OU MAIS BITS, É POSSÍVEL QUE RESULTE

OUTRA PALAVRA PERMITIDA. PORTANTO,

NESTE CASO, OS ERROS NÃO SÃO DETECTADOS.

slide47

DETECÇÃO DE ERROS NO RECEPTOR

( CONTINUAÇÃO )

- ENTRETANTO A PROBABILIDADE DE ERRAR 3 OU MAIS BITS

SIMULTÂNEOS, EM UMA MESMA PALAVRA, É BEM MENOR

DO QUE ERRAR ATÉ 2 BITS SIMULTÂNEOS.

- EXEMPLO: PARA UM SINAL DE ENTRADA ERRANDO UM BIT

A CADA 100.000, TEREMOS UMA PALAVRA ERRADA, NÃO

DETETADA, A CADA

PALAVRAS RECEBIDAS.

slide48

CORREÇÃO DE ERROS

0000000

0001111

0010110

0011001

.

.

1111111

- COMO NO CÓDIGO EXEMPLIFICADO, A

DIFERENÇA ENTRE AS PALAVRAS DE

CÓDIGO É DE, PELO MENOS, 3 BITS,

RESULTA:

- SE HOUVER ERRO DE APENAS 1 BIT, NA

PALAVRA CORRETA ESTA PALAVRA

PROIBIDA DIFERE APENAS DE UM BIT DA

PALAVRA ORIGINAL E DIFERE DE 2 OU

MAIS BITS DAS DEMAIS PALAVRAS DO

CÓDIGO.

slide49

CORREÇÃO DE ERROS

( CONTINUAÇÃO )

- O ALGORÍTIMO DE CORREÇÃO CONSISTE

EM ADOTAR, COMO CORRETA, A PALAVRA

DE CÓDIGO QUE DIFERE DE APENAS 1 BIT

DA PALAVRA ERRADA QUE SE RECEBEU.

0000000

0001111

0010110

0011001

.

.

1111111

- SE HOUVER DOIS BITS ERRADOS

NA PALAVRA RECEBIDA, ESTA PALAVRA

DIFERIRÁ DE APENAS 1 BIT DE OUTRA

PALAVRA DE CÓDIGO DIFERENTE DAQUELA

QUE FOI, REALMENTE, TRANSMITIDA.

NESTE CASO SERÁ FEITA UMA CORREÇÃO

ERRADA.

DA MESMA FORMA, O SISTEMA NÃO TEM

CAPACIDADE DE CORRIGIR PALAVRAS

RECEBIDAS COM MAIS DE DOIS BITS

ERRADOS.

slide50

CORREÇÃO DE ERROS

( CONTINUAÇÃO )

- ENTRETANTO, A PROBABILIDADE DA OCORRÊNCIA DE 2 OU

MAIS BITS ERRADOS SIMULTÂNEOS, NA MESMA PALAVRA

RECEBIDA, É MUITO MENOR DO QUE A OCORRÊNCIA DE

APENAS 1 ERRO NESSA PALAVRA.

- EXEMPLO: PARA UM SINAL DE ENTRADA ERRANDO UM BIT

A CADA 100.000, TEREMOS UMA PALAVRA ERRADA, NÃO

CORRIGIDA, A CADA QUINHENTOS MILHÕES DE PALAVRAS

RECEBIDAS.

- ISTO SIGNIFICA QUE, NO CÓDIGO DE HAMMING ( 7,4 ),

AO SE RECEBER, QUINHENTOS MILHÕES DE PALAVRAS,

A QUASE TOTALIDADE DAS PALAVRAS ERRADAS

RECEBIDAS SERA CORRIGIDA CORRETAMENTE. APENAS UMA,

DESSAS PALAVRAS ERRADAS, CONTINUARÃO ERRADAS.-

slide51

CORREÇÃO DE ERROS

( CONTINUAÇÃO )

CONLUSÃO:

O CÓDIGO DE HAMMING ( 7, 4 ) TEM CAPACIDADE

DE DETETAR ATÉ DOIS ERROS E CORRIGIR ATÉ

UM ERRO EM CADA PALAVRA RECEBIDA.

slide52

CÓDIGOS

DE BLOCO

CÍCLICOS

slide53

CÓDIGOS DE BLOCO CÍCLICOS

SÃO AQUELES QUE CODIFICAM A MENSAGEM POR MEIO DE

“SHIFT REGISTER” REALIMENTADO.

EXEMPLO: CÓDIGO ( 7. 4 )

EMTRAM PALAVRAS DE 4 BIT DE MENSAGEM E SAEM

PALAVRAS DE CÓDIGO CONTENDO 7 BITS.

OS 3 BITS ADICIONADOS SÃO CHAMADOS DE CRC -

- “CICLIC REDUNDANCY CHECK”

0011001

0011

slide54

CÓDIGOS DE BLOCO CÍCLICOS

A DECODIFICAÇÃO, QUE DETETA E CORRIGE ERROS, UTILIZA

TAMBÉM “SHIFT REGISTER” REALIMENTADO.

EXEMPLO: DECODIFICADOR PARA O CÓDIGO ( 7, 4 )

0010001

bit errado

0011001

slide55

IMPLEMENTAÇÃO DOS CÓDIGOS

DETETORES E CORRETORES DE ERROS

MODERNAMENTE, OS CÓDIGOS DE BLOCO SÃO

SEMPRE IMPLEMENTADOS NA FORMA CÍCLICA

DEVIDO A SIMPLICIDADE DE SEU DIAGRAMA.

ESTE TIPO DE IMPLEMENTAÇÃO POSSUI O NOME

DE “CICLIC REDUNDANCE CHECK” - CRC.

EXISTEM DIVERSAS FAMÍLIAS DE CÓDIGOS CÍCLICOS . ENTRE

ELAS PODEMOS CITAR, ALÉM DO CÓDIGO DE HAMMING, O CÓDIGO

BCH E O CÓDIGO DE REED-SOLOMON.

EXEMPLO:

OS DADOS ENVIADOS NAS MENSAGENS A E B DO CANAL DE CONTROLE

FORWARD DO SISTEMA AMPS POSSUEM UM CRC DO TIPO BCH (40 , 28)

ONDE O BLOCO DA MENSAGEM TEM 28 BIT E A PALAVRADE CÓDIGO

POSSUI 40 BIT.

slide56

NATUREZA DOS ERROS EM TELEFONIA MÓVEL

EM TELEFONIA MÓVEL, OS ERROS BINÁRIOS COSTUMAM

APARECER EM SURTOS, ISTO É, VÁRIOS BITS DE UMA

MESMA PALAVRA DE CÓDIGO SÃO RECEBIDOS ERRADOS .

PORTANTO, O SISTEMA DEVE TER A POSSIBILIDADE DE

CORRIGIR VÁRIOS ERROS NA MESMA PALAVRA DE CÓDIGO.

TANTO OS CÓDIGOS DE HAMMING QUANTO OS BCH SÃO

INEFICIENTES PARA ESSA SITUAÇÃO. È POR ISTO QUE,

NO NO CANAL DE CONTROLE DO SISTEMA AMPS, QUE

USA BCH, SÃO NECESSÁRIAS AS REPETIÇÕES DAS

MENSAGENS.

slide57

EFICIÊNCIA DOS CÓDIGOS DETETORES

E CORRETORES DE ERROS

ENTRETANTO, HÁ CÓDIGOS DE CRC EFICIENTES PARA

A DETECÇÃO E CORREÇÃO DE ERROS EM SURTOS.

O CÓDIGO CÍCLICO REED - SOLOMON, POR EXEMPLO, É

CONSIDERADO O MAIS EFICIENTE DESSES CÓDIGOS

PARA CORRIGIR ERROS EM SURTOS.

A ÚNICA DESVANTAGEM DO CÓDIGO DE REED - SOLOMON

É SUA EXTREMA COMPLEXIDADE DE IMPLEMENTAÇÃO.

slide58

CODIFICAÇÃO

CONVOLUCIONAL

slide59

CODIFICAÇÃO CONVOLUCIONAL

É O PROCESSO DE CORREÇÃO DE ERROS MAIS

UTILIZADO EM TODOS OS SISTEMAS CELULARES

DIGITAIS..

A GERAÇÃO DO CÓDIGO É FEITA POR MEIO DE

CIRCUITOS SEQÜÊNCIAIS SIMPLES .

A CORREÇÃO DE ERROS É FEITA POR MEIO DE UM

ALGORÍTIMO SIMPLES CONHECIDO COMO “ALGORÍTIMO

DE VITERBI.

slide60

CÓDIFICADORES CONVOLUCIONAIS

ABAIXO, TEMOS UM EXEMPLO DE UM COIFICADOR DESSE TIPO.

OS BITS ENTRAM, CONTINUAMENTE, EM UMA MÁQUINA SEQÜÊNCIAL

SEM REALIMENTAÇÕES

ESTA MÁQUINA PRODUZ UMA SEQÜÊNCIA DE SAÍDA COM BITS, DE

REDUNDÂNCIA, ADICIONADOS. AOS BITS DA MENSAGEM.

R=1/3

K=3

slide61

CÓDIGOS CONVOLUCIONAIS

OS BITS DE SAÍDA SÃO FUNÇÃO, APENAS DOS BITS DE ENTRADA

E DOS ESTADOS DOS REGISTRADORES INTERNOS.

DESSA MANEIRA, UMA SEQÜÊNCIA BEM ESPECÍFICA É PRODUZIDA.

slide62

CÓDIGOS CONVOLUCIONAIS

POR EXEMPLO: SE ANALISARMOS UM BLOCO DE 20 BIT ,

SABEMOS QUE EXISTEM, MATEMATICAMENTE,

PALAVRAS. COM ESSE COMPRIMENTO DE 20 BIT.

ENTRETANTO, APENAS UM REDUZIDO NÚMERO, DESTAS

PALAVRAS DE 20 BIT, PODE SER PRODUZIDO PELO

CODIFICADOR , EM SEQÜÊNCIAS DE 20 BIT.

slide63

CÓDIGOS CONVOLUCIONAIS

ISTO SE DEVE AO FATO DE QUE CADA BIT DE SAÍDA

DEPENDE DE POUCOS FATORES: DO BIT DE ENTRADA E

DOS ESTADOS DOS REGISTRADORES

slide64

CÓDIGOS CONVOLUCIONAIS

PORTANTO, EXISTE UM PEQUENO NÚMERO DE SEQÜÊNCIAS

PERMITIDAS GERADAS PELO CODIFICADOR, E UM NÚMERO

EXTREMAMENTE GRANDE DE SEQÜÊNCIAS PROIBIDAS.

slide65

CÓDIGOS CONVOLUCIONAIS

QUANDO SE RECEBE UMA DESSAS SEQÜÊNCIAS CODIFICADAS,

SE HOUVER ERROS, É ALTAMENTE IMPROVÁVEL QUE ELA

TENHA SE TRANSFORMADO EM OUTRA SEQÜÊNCIA PERMITIDA.

O PROCESSO DE CORREÇÃO CONSISTE EM SE COMPARAR A

SEQÜÊNCIA RECEBIDA COM AS S EQÜÊNCIAS PERMITIDAS

ADOTA-SE, COMO CORRETA, A SEQÜÊNCIA PERMITIDA MAIS

PARECIDA COM AQUELA QUE SE RECEBEU.

SEQÜÊNCIA PERMITIDA, MAIS PARECIDA COM A RECEBIDA,

É AQUELA QUE DIFERE DO MENOR NÚMERO DE BITS DA

SEQÜÊNCIA PROIBIDA QUE SE RECEBEU.

O PROCESSO DE COMPARAÇÃO MAIS SIMPLES, RÁPIDO E

EFICIENTE, É O CONHECIDO ALGORÍTIMO DE VITERBI.

slide66

CÓDIGOS CONVOLUCIONAIS

O CODIFICADOR EXEMPLIFICADO ABAIXO POSSUI OS

PARÂMETROS:

- TRIPLICA A TAXA DIGITAL

- UTILIZA ATÉ TRÊS ESTADOS PARA GERAR UM

BIT DE SAÍDA: O BIT DE ENTRADA E AS SAÍDAS

DOS DOIS REGISTRADORES.

slide67

EFICIÊNCIA DOS CÓDIGOS CONVOLUCIONAIS

O CÓDIGO CONVOLUCIONAL É ALTAMENTE EFICIENTE

PARA CORRIGIR ERROS ESPALHADOS.

ENTRETANTO, É INEFICIENTE PARA CORRIGIR ERROS

EM SURTOS..

ELE SÓ PODE SER UTILIZADO, NO SISTEMA CELULAR

SE OS BITS FOREM ENTRELAÇADOS ( INTERLEAVING )

ANTES DE SEREM TRANSMITIDOS.

slide68

CODIFICAÇÃO CONVOLUCIONAL

COM ENTRELAÇAMENTO

SEQÜÊNCIA CODIFICADA ORIGINAL

SEQÜÊNCIA ENTRELAÇADA

SEQÜÊNCIA ENTRELAÇADA RECEBIDA COM UM SURTO DE ERROS

slide69

DESENTRELAÇAMENTO E

CORREÇÃO DE ERROS

SEQÜÊNCIA ENTRELAÇADA RECEBIDA COM UM SURTO DE ERROS

SEQÜÊNCIA DESENTRELAÇADA, ESPALHANDO OS ERROS

SEQÜÊNCIA CORRIGIDA

slide70

NOÇÕES SOBRE

MODULAÇÕES

BPSK, QPSK

E SHIFT QPSK

slide75

ENVOLTÓRIA DO BPSK

QUANDO O BIT “0” MUDA PARA “1”, E

VICE E VERSA, O NÍVEL DE TENSÃO DA

ENVOLTÓRIA PASSA POR ZERO VOLT.

slide79

MODULAÇÃO QPSK

SÃO DUAS MODULAÇÕES PSK SOBREPOSTAS NA MESMA

FAIXA ESPECTRAL. ISTO É POSSÍVEL PORQUE SUAS

PORTADORAS ESTÃO EM QUADRATURA

OS BITS SÃO ENTREGUES, ALTERNADAMENTE, PARA UM

E OUTRO MODULADOR.

COMO CADA MODULADOR TRABALHA COM A METADE

DA TAXA ORIGINAL, SUA LARGURA DE FAIXA CAI PARA

A METADE DO VALOR QUE TERIA SE O SINAL MODULADO

CORRESPONDESSE A UM ÚNICO PSK.

slide80

ENVOLTÓRIA DO QPSK

PASSAGEM DO ESTADO A ; A PARA O ESTADO -A ; -A

NESTE CASO O NÍVEL DA ENVOLTÓRIA PASSA

POR UM NULO

slide82

PROPRIEDADE BÁSICA DA

MODULAÇÃO QPSK

A LARGURA DE FAIXA O CUPADA PELA MODULAÇÃO

É IGUAL A METADE DA TAXA DO SINAL DIGITAL

PORTANTO, PARA UMA MESMA TAXA DIGITAL

MODULANTE, O QPSK OCUPA A METADE DA

FAIXA ESPECTRAL OCUPADA PELO BPSK

COMO A ENVOLTÓRIA É ALTAMENTE VARIÁVEL,

SEU SINAL SÓ PODE SER AMPLIFICADO POR

AMPLIFICADOR LINEAR DE BAIXO RENDIMENTO.

slide84

TAXA DE ERROS BINÁRIOS NAS

MODULAÇÕES BPSK, QPSK ,

slide86

MODULAÇÃO SHIFT DQPSK

É UMA MODIFICAÇÃO DO QPSK. SUA ENVOLTÓRIA

POSSUI UMA VARIAÇÃO MUITO SUAVE.

SEU SINAL PODE SER AMPLIFICADO POR DISPOSITIVO DE BAIXA LINEARIDADE E ALTO RENDIMENTO ENERGÉTICO.

OCUPA A MESMA LARGURA DE FAIXA DO QPSK CONVENCIONAL