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TÉCNICAS DE CODIFICAÇÃO DE SINAIS

TÉCNICAS DE CODIFICAÇÃO DE SINAIS. INTRODUÇÃO À CODIFICAÇÃO DE CANAL Evelio M. G. Fernández - 2010. Eficiência Espectral. Sistema de Comunicação Codificado. Sistema de Comunicação Codificado. Principal problema de engenharia a ser resolvido:

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TÉCNICAS DE CODIFICAÇÃO DE SINAIS

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Presentation Transcript

  1. TÉCNICAS DE CODIFICAÇÃO DE SINAIS INTRODUÇÃO À CODIFICAÇÃO DE CANAL Evelio M. G. Fernández - 2010

  2. Eficiência Espectral

  3. Sistema de Comunicação Codificado

  4. Sistema de Comunicação Codificado • Principal problema de engenharia a ser resolvido: Projetar e implementar o codificador/decodificador de canal de tal forma que: • A informação possa ser transmitida (ou armazenada) em um ambiente ruidoso tão rápido (ou tão densamente) quanto possível. • A informação possa ser reproduzida de forma confiável na saída do decodificador. • O custo de implementação do codificador e do decodificador esteja dentro de limites aceitáveis

  5. Canal Discreto sem Memória

  6. Matriz de Canal ou Transição

  7. Canal Binário Simétrico

  8. Relações entre Várias Entropias de Canal

  9. Capacidade do Canal BSC

  10. Capacidade de Canal • A capacidade de canal não é somente uma propriedade de um canal físico particular. • Um canal não significa apenas o meio físico de propagação das mensagens, mas também: • A especificação do tipo de sinais (binário, r-ário, ortogonal, etc) • O tipo de receptor usado (determinante da probabilidade de erro do sistema). • Todas estas informações estão incluídas na matriz de transição do canal. Esta matriz especifica completamente o canal.

  11. Teorema da Codificação de Canal

  12. Teorema da Codificação de Canal • Seja uma fonte discreta sem memória com alfabeto S e entropia H(S) que produz símbolos a cada Ts segundos. Seja um canal DMC com capacidade C que é usado uma vez a cada Tc segundos. Então, se existe um esquema de codificação para o qual a saída da fonte pode ser transmitida pelo canal e reconstruída com

  13. Teorema da Codificação de Canal • Pelo contrário, se não é possível o anterior. Resultado mais importante da Teoria de Informação

  14. Código de Repetição

  15. Sistemas de Comunicações Digitais • Sistema “digital” no sentido de que utiliza uma seqüência de símbolos pertencentes a um conjunto finito para representar a fonte de informação. • Bons livros de referência: • B. Sklar, “Digital Communications: Fundamentals and Applications” • J. G. Proakis, “Digital Communications” • S. Haykin, “Sistemas de Comunicação, 4ª Edição”

  16. Transmissão Digital • Sistemas de Transmissão atuais e futuros utilizam modulação digital: • ASK (Amplitude-Shift Keying) • PSK (Phase-Shift Keying) • FSK (Frequency-Shift Keying • QAM (Quadrature Amplitude Modulation) • A escolha da técnica de modulação depende da aplicação

  17. Transmissão Digital • Características desejáveis • Baixa taxa de erro de bits (BER) • Operar com baixa relação sinal ruído (SNR) • Bom desempenho em canais com desvanecimento (fading) • Ocupar pouca largura de banda • Fácil implementação • Baixo custo

  18. Modulações Digitais Básicas ASK PSK FSK

  19. Representação Canônica de Sinais Passa-Faixa

  20. Energia de um Pulso de RF

  21. Espaço de Sinais – PSK Binário Coerente

  22. Geração e Detecção Coerente de Sinais BPSK

  23. Espaço de Sinais – QPSK Coerente

  24. Constelação de Sinais 8-PSK

  25. Modulação ASK

  26. 4-ASK: “00” “01” “11” “10” 0 Modulação M-ASK

  27. 2 1 1 Modulação M-QAM

  28. Constelação 32-QAM

  29. Espaço de Sinais – FSK Binário Coerente

  30. Códigos BCH

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