Questões de Concurso sobre Sistemas de comunicação digitais, transmissão e recepção de sinais digitais

A compressão de dados pode ser do tipo sem perdas ou com perdas. Em aplicações que utilizam imagens digitais, utilizam-se técnicas de compressão sem perdas com o objetivo de se obter uma melhor fidelidade visual da imagem descomprimida, como é o caso do conhecido joint photographic expert group (JPEG).

Pode-se afirmar que a compressão de dados é a representação de uma fonte na forma digital com uma menor quantidade de bits, mantendo, contudo, uma fidelidade aceitável. Essa fonte de dados pode ser texto, voz, áudio, imagem estática, vídeo ou qualquer outra fonte que tenha a necessidade de ser armazenada e(ou) transmitida em forma digital.

A estrutura básica do MPEG-1, método de compressão de vídeo proposto pelo moving picture experts group (MPEG), é muito similar ao proposto pelo ITU-T, norma H-261. A imagem, seja ela a original ou a diferença entre a imagem original e a predição pelo algoritmo de compensação de movimento, é segmentada em blocos de 16 × 16 pixels (elementos de imagem) e a cada segmento é aplicada a transformada discreta de co-senos. Os blocos são organizados em macroblocos, que são também definidos de maneira análoga à norma H-261. A norma define o tamanho do macrobloco como um valor fixo. O macrobloco é constituído por quinze blocos de 16 × 16 pixels. Sobre o nível de macrobloco, é aplicado o algoritmo de compensação de movimento. Os coeficientes transformados são quantizados e transmitidos para o sistema receptor.

Modelar a partir de um "comportamento do tipo ruído térmico" acarreta, geralmente, considerar as degradações de um sistema de telecomunicações não-correlatas entre elas, do tipo ruído branco, ou seja, o seu espectro de densidade de potência é constante na faixa do sistema, do tipo aditivo, e cuja função de densidade de probabilidade é normal e dada por uma função gaussiana de média zero e variância relacionada à função de densidade espectral.

A eficiência espectral da técnica M-PSK (ou PSK M-ária) será tanto maior quanto maior for o valor de M. Muitas aplicações práticas requerem um esquema de modulação com alta eficiência espectral para que se possa transmitir taxas elevadas de bits por canais com largura de banda relativamente estreita. Assim, são comuns sistemas de comunicação que utilizam 16-PSK ou 128-PSK ou, até mesmo, 256-PSK.

Nas transmissões digitais por satélite, geralmente se utiliza a modulação QPSK. Isso porque ela suporta os baixos valores de razão portadora-ruído (C/N) desses sistemas. Com a técnica QAM, se conseguiria maior eficiência espectral, mas, além de ser mais exigente quanto aos valores de C/N, ela não admite o uso de transponders não-lineares.

Várias aplicações, em especial de telefonia móvel, utilizam a técnica OQPSK ou a B/4-DQPSK, que são variantes da técnica QPSK. A razão para se utilizar uma dessas variantes, em vez da técnica primária QPSK, é que a eficiência espectral dessas variantes é maior, ou seja, elas requerem menor largura de banda de transmissão.

Caso o sistema operasse com modulação do tipo B/4-DQPSK, como nos sistemas IS-136 e em alguns dos canais do sistema IS-95, então, mantendo-se a mesma taxa de transmissão em bps por usuário do sistema atual, o novo sistema poderia operar com 8 time-slots por canal de tráfego, mantendo a banda do canal de tráfego em 2,5 MHz, o que permitiria aumentar a capacidade em clientes potenciais em mais de duas vezes.

A largura de banda requerida para a transmissão digital do sinal em questão depende, entre vários fatores, dos parâmetros da conversão analógico-digital, da utilização ou não de codificação de fonte e da capacidade de compressão dessa codificação e da técnica de modulação utilizada. Contudo, independentemente desses fatores, a transmissão digital requererá uma largura de banda maior que 7 kHz e maior que a que seria requerida por um esquema de transmissão analógico. Essa é certamente uma das desvantagens da transmissão digital.

O quadro do Módulo de Transporte Síncrono-nível 1 (STM-1), da Hierarquia Digital Síncrona (SDH), apresenta

Em uma transmissão de sinais de TV por cabo, conhecida por CATV analógica, usa-se uma rede híbrida de fibras ópticas, chamada HFC, e cabos coaxiais para a distribuição. Sobre esta rede observe as afirmativas a seguir:

Assinale o item que relaciona todas as afirmativas corretas:

Na modulação digital delta, é aproveitada a redundância do sinal de voz de forma que, de uma amostra para a outra, é transmitido apenas um incremento (positivo ou negativo) da forma de onda do sinal. Esse incremento é representado por um bit.

A compressão de imagens foi enfatizada na última década em face do grande desenvolvimento da Internet e das comunicações digitais. A codificação JPEG (joint picture experts group) é bastante utilizada atualmente e se caracteriza pelo uso de técnicas temporais de compressão de dados, evitando o uso de transformadas para o domínio da freqüência.

Na telefonia digital, a codificação PCM envolve a amostragem e a quantização do sinal analógico de voz antes da transmissão através do meio físico.

A codificação MPEG2 (moving picture experts group) utiliza dois tipos de redução de redundância no sinal digital de vídeo. O primeiro diz respeito à codificação intraframe, que utiliza a transformada de cosenos discreta e tabelas de quantização dos coeficientes transformados. A segunda técnica minimiza a redundância entre quadros sucessivos (codificação interframe) por meio de processos de estimativa de movimentos na imagem (vetores de movimento) e processos interpolativos para a reconstrução desses quadros.