10- Técnicas de Compressão de Dados

• Compressão sem perda de dados:
  
  O termo Compressão sem perda de dados refere a métodos de compressão de dados aplicados por algoritmos em que a informação obtida após a descompressão é idêntica à informação original.
  
  
• Compressão com perda de dados:
  
  Um método de compressão de dados é dito com perda quando a informação obtida após a descompressão é diferente da original. Este tipo de compressão é frequentemente utilizado para compactar áudio e vídeo para a internet.

9- Técnicas de Detecção e Correcção de Erros em Transmissões digitais

Existem três códigos detectores de erros que são os mais frequentemente utilizados em Redes de Comunicação:

• Verificação de paridade:

Este é um dos métodos mais utilizados para a detecção de erros. O bit de paridade indica o número de bits 1 presentes num carácter.

• Checksum:

No emissor é feita uma soma de verificação do pacote. No receptor é feito o mesmo procedimento e comparada o resultado da soma de verificação do receptor com os dados redundantes do bloco. Se coincidir não é detectado qualquer erro, senão houve erro na transmissão.

• CRC:

Esquema mais eficiente, emissor/receptor concordam num polinómio gerador G(x), em que quanto maior for o seu grau maior seráa capacidade de detecção de erros. Neste polinómio tanto o bit de maior ordem quanto o de menor ordem devem ser iguais a 1.

8- Ligações Síncronas e Ligações Assíncronas

Uma transmissão feita através de uma linha de comunicação de dados pode ser de dois tipos:


• Transmissão Assíncrona: não recorre à utilização de um sinal de sincronia entre o emissor e o receptor, estando a informação necessária para a organização dos dados, codificada dentro dos mesmos;


• Transmissão Síncrona: o emissor está completamente sincronizado com o receptor, antes e durante a transmissão;

7- Técnicas de Codificação

7.1 NRZ
O código de linha do tipo Non Return Zero indica que o sinal não necessita obrigatoriamente de ir a zero entre transições de bit. Tem Duty Cicle de 100% (o impulso prolonga-se durante todo o bit). Existem três tipos de codificação NRZ.

NRZ Unipolar
Este é o tipo de codificação mais simples(a sua única vantagem) .
Apresenta alguns problemas, como por exemplo, a componente DC não nula e as longas sequências de 0's ou 1's determinam que facilmente perca sincronismo.

NRZ Polar
Este tipo de codificação apresenta as mesmas vantagens e desvantagens do anterior. Os limites da onda estão entre -1 e 1. A onda codificada toma o valor de 1 quando o bit a codificar é 1 e toma o valor de -1 quando o bit a codificar é 0.

NRZ Bipolar (AMI)
Este tipo de codificação resolve o problema relativo à componente DC mas sofre igualmente de perda de sincronismo com facilidade. Os limites da onda neste tipo de codificação estão entre -1, 0 e 1. Toma o valor 0 quando o bit a codificar é 0 e toma o valor de 1 e -1 alternadamente quando o bit a codificar é 1, e, é utilizado nas interfaces RDIS.

7.2 RZ
O código de linha do tipo Return Zero indica que, em cada transição, metade do bit o sinal vai a zero. Diz-se que tem um Duty Cicle de 50% e utiliza o dobro da largura de banda em relação aos códigos NRZ.
Existem três tipos de codificações RZ.

RZ Unipolar

Este tipo de codificação apresenta as mesmas vantagens e desvantagens do NRZ unipolar com a agravante de que utiliza o dobro da largura de banda.

RZ Polar

Os limites da onda neste tipo de codificação estão entre 1 e -1. A onda toma o valor 1 quando o bit a codificar é 1 e toma o valor -1 quando o bit a codificar é 0. No entanto, mais uma vez, só permanecem nesse valor metade do tempodo bit.Na outra metade tomam sempre o valor 0. É usado nas mesmas aplicações que o NRZ Polar.

RZ Bipolar

Os limites da onda neste tipo de codificação estão entre -1, 0 e 1. Toma o valor 0 quando o bit a codificar é 0 e toma o valor 1 e -1 alternadamente quando o bit a codificar é 1. Na outra metade tomam sempre o valor 0. É usado nas mesmas aplicações que o NRZ Bipolar.

7.3 Manchester

Este código de linha, à semelhança do RZ, também apresenta um Duty Cicle de 50%. Logo necessita do dobro da largura de banda em relação ao código NRZ.
Existem 2 tipos de codificações Manchester.

Machester Normal

Os limites da onda deste tipo de codificação estão entre 1 e -1. Neste código de linha, as decisões são sempre tomadas a meio de cada bit. Assim as transições entre 0->1 e 1->0 ocupam a largura de um bit desde o meio do bit anterior até ao meio do bit seguinte. As restantes transições, 0->0 e 1->1, ocupam apenas meio bit. É usado em Ethernet.


Manchester Diferencial

Os limites da onda neste tipo de codificação estão entre -1 e 1. À semelhança do anterior, as decisões são sempre tomadas a meio de cada bit. A diferença aqui reside nas transições entre bits serem codificadas de forma diferente do anterior. Assim, as transições entre 0->1 e 1->1 ocupam a largura de um bit desde o meio do bit anterior até ao meio do bit seguinte. As restantes transições, 0->0 e 1->0, ocupam apenas meio bit. É utilizado em Token Ring.

6- 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 electrónica. O decibel é muito usado na medida da intensidade de sons.

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, electrónica e espectroscopia.


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.

Bit Rate

Bit rate significa taxa de bits ou taxa de transferência de bits. Nas telecomunicações e na computação, o bit rate 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).
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).

5- Técnicas de Conversão Analógico-Digital

Actualmente, fala-se muito da era digital. Chama-se digitalização ao processo de transformação de um sinal analógico num sinal digital. Este processo consiste em três fases sequenciais:

1. Amostragem;
2. Quantização;
3. Codificação.

Amostragem

Esta fase consiste em retirar amostras do sinal original a uma cadência suficiente para representar o sinal após a digitalização.

Quantização

As sequências de amostras, resultantes da amostragem, são transformadas numa outra sequência cujas amplitudes fazem parte de um conjunto finito de valores.

Codificação

A codificação é o processo pelo qual os valores quantizados são convertidos(codificados) em bits. É o processo responsável por converter sinais digitais e incluir no sinal digital o sincronismo de relógio, indispensável para a transmissão.

4-Modulação em Amplitude, Frequência e Fase

Um sinal analógico apresenta variações de amplitude, frequência e fase. Estas características são evidenciadas em sinais de rádio e televisivos. Para garantir que a transmissão analógica ocorre de forma mais uniforme utiliza-se a modulação.

Existem três tipos de modulações analógicas:

• Modulação em Amplitude (AM - Amplitude Modulation);
• Modulação em Frequência (FM - Frequency Modulation);
• Modulação em Fase (PM - Phase Modulation).

Existem três tipos de modulações digitais:

• Modulação em Amplitude (ASK - Amplitude Shift Keying);
• Modulação em Frequência (FM - Frequency Shift Keying);
• Modulação em Fase (PM - Phase Shift Keying).

3.Transmissão de Sistemas Analógicos e Digitais

Os sinais quando transmitidos apenas podem ser de dois tipos: analógicos ou digitais.

• Sinal analógico é um tipo de sinal contínuo que varia em função do tempo.Na electrónica digital, a informação foi convertida para bits, enquanto na eletrónica analógica a informação é tratada sem essa conversão.
  Sendo assim, entre zero e o valor máximo, o sinal analógico passa por todos os valores intermediários possíveis (infinitos), enquanto o sinal digital só pode assumir um número pré-determinado (finito) de valores.

• Sinal Digital é um sinal com valores discretos (descontínuos) no tempo e em amplitude. Isso significa que um sinal digital só é definido para determinados instantes de tempo, e que o conjunto de valores que pode assumir é finito.
  
  A Digitalização de sinais analógicos é obtida com três processos:
  
  1. Amostragem: Discretização do sinal analógico original no tempo.
  2. Quantização: Discretização da amplitude do sinal amostrado.
  3. Codificação: Atribuição de códigos (geralmente binários) às amplitudes do sinal quantizado.

2.Sistemas Simplex, Half-Duplex e Full-Duplex

Quanto ao sentido em que a informação pode ser transmitida através de um canal entre emissores e receptores, as transmissões de dados podem ser de 3 tipos:

• Simplex - As transmissões podem ser feitas apenas num só sentido, de um dispositivo emissor para um ou mais dispositivos receptores;

• Half - Duplex -A transmissão pode ser feita nos dois sentidos, mas alternadamente, isto é, ora num sentido ora no outro, e não nos dois sentidos ao mesmo tempo; este tipo de transmissão é bem exemplificado pelas comunicações entre computadores (quando um transmite o outro escuta e reciprocamente); ocorre em muitas situações na comunicação entre computadores.
  
  
• Full - Duplex - As transmissões podem ser feitas nos dois sentidos em simultâneo, ou seja, um dispositivo pode transmitir informação ao mesmo tempo que pode também recebe-la; um exemplo típico destas transmissões são as comunicações telefónicas; também são possíveis entre computadores, desde que o meio de transmissão utilizado contenha pelo menos dois canais, um para cada sentido.

1.Componentes de um Sistema de Comunicações

Comunicar sempre foi uma necessidade humana.
Para que qualquer sistema de comunicação funcione são necessários três componentes: o emissor, o receptor e o canal.
Quando falamos, por exemplo, da comunicação entre dois computadores existem equipamentos responsáveis por converter a mensagem a transmitir, em sinais adequados ao canal de transmissão (modems).

Introdução

Desde sempre a comunicação teve um papel fundamental no desenvolvimento humano. Telefone, internet, rádio são alguns dos sistemas de comunicações que utilizamos para comunicar.