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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 INTRODUÇÃO À CODIFICAÇÃO DE CANAL Evelio M. G. Fernández - 2010
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
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.
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
Teorema da Codificação de Canal • Pelo contrário, se não é possível o anterior. Resultado mais importante da Teoria de Informação
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”
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
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
Modulações Digitais Básicas ASK PSK FSK
4-ASK: “00” “01” “11” “10” 0 Modulação M-ASK
2 1 1 Modulação M-QAM