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: 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

Canal Discreto sem Memória

Matriz de Canal ou Transição

Canal Binário Simétrico

Relações entre Várias Entropias de Canal

Capacidade do Canal BSC

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

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

Código de Repetição

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

Representação Canônica de Sinais Passa-Faixa

Energia de um Pulso de RF

Espaço de Sinais – PSK Binário Coerente

Geração e Detecção Coerente de Sinais BPSK

Espaço de Sinais – QPSK Coerente

Constelação de Sinais 8-PSK

Modulação ASK

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

Modulação M-QAM 2 1

Constelação 32-QAM

Espaço de Sinais – FSK Binário Coerente

Códigos BCH