Ruido
Redes de Computadores Profa. Cristina Nunes

Link Original www.inf.lasalle.tche.br/~nunes/tp/aulas/Distorcao_Ruido.PDF 

Limitações da Rede Telefônica

As linhas telefônicas possuem um comportamento elétrico diferente daquele que seria considerado ideal.

Isso se deve à existência de resistências, capacitâncias e indutâncias ao longo da fiação ecircuitos comutadores, amplificadores e multiplexadores.

Tal comportamento pode ser descrito pelo modelo apresentado na figura abaixo, que representa um quilômetro de linha de transmissão.

Os resistores R representam a resistência dos fios e são responsáveis por uma atenuação geral dosinal, independente da freqüência.

C representa a capacitância decorrente da proximidade entre os condutores.

L é a indutância dos fios.

G é condutância do isolante, que resulta em fuga de corrente.

As influências da indutância e da condutância são normalmente desprezíveis.

Além do comportamento elétrico da linha, outros fatores contribuem para a degeneração do sinal transmitido:

– introdução de componentes que não faziam partes do sinal original,
– alteração da sua forma (freqüência, fase, amplitude).

Distorção e Ruído

Todo sinal elétrico ao propagar-se em um meio de transmissão sofre degradação

Distorções– são alterações determinísticas e sistemáticas da forma de onda do sinal, causadas pelas
características de transmissão imperfeitas do canal

Ruídos– são perturbações de natureza aleatória, causadas por agentes externos ao sistema de comunicação

Mudança indesejada na forma da onda

Ocorre sempre que é transmitido o sinal sobre um certo canal.

Conhecendo o canal, pode-se predizer o que irá acontecer sobre qualquer sinal que seja transmitido por ele.

É passível de compensação pela adição de componentes elétricos passivos e/ou ativos ao canal, que eliminem ou minimizem seus efeitos.

Distorção por atenuação

As distorções, por serem sistemáticas e determinísticas, podem ser compensadas no transmissor e no receptor, através de circuitos de equalização

Se todas as componentes de um sinal tivessem suas amplitudes simplesmente atenuadas de forma
constante, o sinal perderia potência mas manteria a mesma forma de onda, sem distorção

A distorção ocorre porque a atenuação afeta de maneira diferente as amplitudes relativas de diferentes componentes do sinal.

A perda geralmente é maior nas margens inferior e superior da banda de passagem do canal

Utilização de amplificadores e equalizadores para minimizar o efeito da distorção

Os equalizadores são dispositivos cuja função de transferência é o inverso daquela do canal, na faixade freqüências de interesse, compensando o efeito da atenuação variável do canal

Distorção por Retardo (de fase)

Não só a amplitude de uma senóide é afetada ao ser transmitida em um canal – sua fase também é modificada

As componentes do sinal sofrem saltos de fase não linear provocando um atraso maior nas freqüências que estão à margem da banda de passagem

Danosa à transmissão de dados– possibilidade de interferência entre símbolos

Utilização de equalizadores de fase

Distorção de fase - Ruído

É constituído por sinais eletrônicos aleatórios

Por serem aleatórios, não podem ser completamente compensados.

Adição adulterada ao sinal de informação que tende a alterar seu conteúdo.

É um sinal indesejável.

É muito difícil de compensar, pois não podeser prognosticado, a não ser em termos de probabilidade.

Existem dois tipos de ruído que afetam as comunicações telefônicas:

– ruído branco

– ruído impulsivo

Ruído branco

É denominado também ruído térmico.

Provocado pela agitação dos elétrons nos condutores.

Sua quantidade é função da temperatura.

É uniformemente distribuído em todas as freqüências do espectro .

Na prática, é o chiado de fundo que pode serouvido em qualquer sistema de comunicação.

É mais danoso à comunicação de voz do que à comunicação de dados.

A recuperação e amplificação do sinal em pontos intermediários de um canal de comunicação não melhora a relaçãosinal/ruído (RSR)– ruído branco também é amplificado e se adiciona ao nível de ruído presente no novo trecho de linha – Assim, a RSR se deteriora com o aumento do número de trechos de um canal

Ruído impulsivo

É não contínuo e consiste em pulsos irregulares e com grandes amplitudes, sendo de difícil prevenção – a duração destes pulsos pode variar de alguns milisegundos até centenas de milisegundos

É provocado por– distúrbios elétricos externos ou falhas nos equipamentos – indução no circuito telefônico (raios)

É o causador da maior parte dos erros emcomunicação de dados

Sua medida se realiza pela contagem do número de vezes que, num determinado período de tempo, os picos ultrapassem um nível pré-fixado