A comunicação analógica é feita a partir de duas palavras analógico e comunicação. Analógico refere-se ao sinal contínuo variável no tempo. Comunicação refere-se à troca de informações entre duas ou mais fontes. Comunicação analógica significa comunicação com a ajuda de sinais analógicos.

A comunicação analógica é a comunicação do remetente para o receptor na forma de um sinal analógico. O sinal analógico é um tempo contínuo variando sinal. O exemplo de sinal analógico são as ondas sonoras. Os sinais que variam continuamente com o tempo são exemplos de sinais analógicos, como áudio e vídeo sinais.

Neste tutorial discutiremos comunicação analógica, modulação, tipos de modulação, demoduladores, ruído, transmissores, receptores e outros componentes do sistema de comunicação.

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O que é comunicação?

A transmissão de informações de uma ponta a outra é conhecida como comunicação . No sistema eletrônico, os dados são transmitidos através do canal presente entre a extremidade transmissora e a extremidade receptora. Os dispositivos adicionais são utilizados com canal de comunicação para evitar o sinal de perturbações externas. Os dados estão presentes na forma de sinal analógico, que é uma forma de energia.

O conceito essencial da comunicação analógica é modulação . Ajuda a remover ruídos ou perturbações externas dos dados, que podem deteriorar a qualidade do sinal transmitido. Discutiremos o conceito de modulação posteriormente neste tutorial.

Sinais

O sinal é uma onda eletromagnética que transporta informações de um ponto a outro. Ele pode viajar por diferentes meios, como ar, vácuo, água , e sólido . Na eletrônica, o sinal é definido como um corrente electrica, ou aceno transportando informações e viajando longas distâncias. A velocidade de uma onda de sinal é igual à velocidade da luz.

Existem dois tipos de sinais, analógicos e digitais. Analógico refere-se à transmissão de dados na forma analógica ou contínua, enquanto digital refere-se à transmissão de dados na forma de bits. Os bits são representados por 0 (BAIXO) e 1 (ALTO).

Sinais analógicos

Os sinais analógicos são sinais contínuos que variam no tempo. Isso significa que esses sinais são função do tempo.

Ou

Um sinal analógico é um sinal cujas características, como tensão, amplitude ou frequência, variam com o tempo. A forma comum de um sinal analógico é a onda senoidal. É mostrado abaixo:

Exemplos de sinais analógicos são sinais elétricos, sinais de luz, sinais de fala, etc. Os sinais de rádio também são categorizados como sinais analógicos. Todo sinal requer um meio para propagação. Por exemplo,

Os sinais elétricos requerem cabos para se propagarem de um lugar para outro.

Sinais de fala ou voz requerem espaço livre para se propagarem. Podemos dizer também que o sinal de fala utiliza o ar como meio de propagação. Porém, o ruído e a distorção nos sinais analógicos durante a transmissão são maiores do que nos sinais digitais.

Exemplo : A distância de um carro viajando em tempo constante com um tempo específico pode ser considerada um exemplo de sinal analógico. O gráfico que representa será uma linha inclinada, conforme mostrado abaixo:

É de natureza contínua.

Tipos de sinais analógicos

Um sinal é um tipo de energia que transporta informações, como um sinal elétrico. É a energia elétrica que transporta informações de uma fonte para outra. Os sinais analógicos são categorizados como sinais periódicos e sinais não periódicos.

Sinais periódicos

Um sinal analógico que se repete ao longo de um período de tempo é conhecido como sinal periódico, como onda senoidal e onda cosseno. Sinais periódicos podem ser facilmente representados usando equações matemáticas.

A onda cosseno é mostrada abaixo:

Sinais aperiódicos

Um sinal analógico que não se repete durante um período de tempo é conhecido como sinal aperiódico, como sinais de ruído. É um sinal contínuo, mas não de padrão repetido. Não é fácil representar um sinal aperiódico usando equações matemáticas.

Um exemplo do sinal analógico aperiódico é mostrado abaixo:

Sinal digital

Os sinais digitais são o sinal que representa os dados na forma de valores discretos. Leva apenas dois valores 0 e 1, que são conhecidos como bits. Os dados são transmitidos na forma desses bits. Por exemplo,

01000110

São dados de 8 bits ou 1 byte.

Um exemplo comum de sinal digital é mostrado abaixo:

Vamos considerar outro exemplo de sinal digital.

Exemplo : As notas médias dos 30 alunos de uma sala de aula em cinco disciplinas podem ser consideradas um exemplo de sinal digital. O gráfico é mostrado abaixo:

Tipos de sinais digitais

Os sinais digitais também são categorizados como sinais periódicos e sinais não periódicos.

pandas e numpy

Sinais periódicos

Um sinal digital que se repete durante um período de tempo é conhecido como sinais periódicos, como onda quadrada.

A onda quadrada é mostrada abaixo:

Sinais aperiódicos

Um sinal digital que não se repete durante um período de tempo é conhecido como sinal aperiódico. É também um sinal discreto, mas não de padrão repetido.

Um exemplo comum de sinal digital aperiódico é mostrado abaixo:

Sistema de comunicação analógica

O sistema de comunicação analógica refere-se a um modelo que auxilia na transmissão dos dados de uma ponta a outra. Combina elementos que trabalham juntos para estabelecer uma rede entre o remetente e o destinatário. Isso consiste de transdutores, transmissor, canal, e receptor . A função dos transdutores é converter uma forma de energia em outra. O canal atua como um meio para transmitir informações elétricas do transmissor para o receptor.

O diagrama de blocos de um sistema de comunicação analógico é mostrado abaixo:

Vamos discutir a função de cada componente em detalhes.

Transdutor de entrada

O transdutor de entrada converte a informação do sinal de mensagem em energia elétrica adequada para transmissão. As fontes de informação são áudio, televisão, computadores , etc.

A faixa de frequência do sinal de fala é de 300 Hz a 3000 Hz.

A frequência dos sinais de vídeo é 4,2 MHz.

A faixa de frequência da televisão é de 0 Hz a 6.000 K Hz.

A saída do transdutor de entrada alimenta o transmissor.

Transmissor

O transmissor converte o sinal elétrico em uma forma adequada para transmissão para o canal. Ele realiza modulação sobrepondo o sinal de mensagem no alta frequência sinal da portadora. Assim, diferentes canais possuem diferentes tipos de transmissor. Se a característica do canal variar, o transmissor deverá ajustar-se para manter o alcance desejado para uma comunicação eficaz.

O sinal original é conhecido como sinal de mensagem ou sinal de banda base. O transmissor também realiza multiplexação, ou seja, transmissão simultânea de vários sinais.

Canal de comunicação

Canal de comunicação é um meio para transmitir o sinal elétrico do transmissor para o receptor. A comunicação pode ser transmitida ou ponto a ponto. Broadcast refere-se a um único remetente e vários receptores, como rádio. A comunicação ponto a ponto refere-se à comunicação entre um único remetente e um único destinatário, como um telefone. O parâmetro essencial para uma transmissão adequada é a largura de banda. Quanto maior a largura de banda, melhor será a transmissão.

O canal de comunicação é ainda categorizado como:

• Canal com fio
• Canal sem fio

Canal com fio

Os exemplos de canal com fio são cabos de par trançado, guias de onda, cabos e fibra óptica.

Cabos de par trançado : Estes são os dois cabos condutores torcidos para melhorar a capacidade de transmissão. A torção nos dois condutores acopla os campos elétricos ou magnéticos e evita a interferência de ruído no canal. É comumente usado para blindagem de fios para evitar ruído externo nos dados.

Guias de onda : Os guias de ondas podem transmitir as ondas eletromagnéticas sem qualquer perda de energia ou perda mínima. É comumente usado em comunicação por radar e microondas.

Fibra ótica : Uma fibra óptica é uma fibra de transmissão feita de plástico ou vidro. Ele pode transmitir dados por centenas de quilômetros sem afetar a qualidade do sinal. A transmissão é baseada em TIR (Total Internal Reflection). O diâmetro da fibra é tão pequeno quanto o do cabelo humano.

Canal sem fio

É a comunicação na forma de EM (ondas eletromagnéticas) de uma antena para outra no espaço. A transmissão depende da frequência das ondas EM.

Fatores de interferência

A interferência no canal é denominada como barulho e atenuação .

Atenuação é definido como a perda na força do sinal. Também é conhecido como distorção. A atenuação é causada pelos componentes passivos do sistema de comunicação, como cabos e conectores. Tem baixo teor de fibra óptica em comparação com outros tipos de mídia.

Barulho é um fator sério no sistema de comunicação. É definido como qualquer interferência indesejada no sinal durante a transmissão. O ruído é classificado como:

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• Ruído Interno
• Ruído Externo

Ruído Interno

A interferência que ocorre durante a transmissão do sinal dentro do sistema de comunicação é conhecida como ruído interno. Exemplos de ruído interno são ruído térmico, ruído de disparo, etc. O ruído interno também pode surgir da recombinação dos portadores (elétrons e buracos).

Ruído Externo

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A interferência que ocorre fora do sistema de comunicação é conhecida como ruído externo. Os exemplos de ruído externo são iluminação, ignição, comutação elétrica , etc.

Receptor

O receptor recebe informações do canal. Ele extrai as informações necessárias do sinal exigido pelo transdutor de saída. O receptor realiza o oposto da modulação e multiplexação, ou seja, demodulação e demultiplexação . Também amplifica e remove o ruído do sinal.

Transdutor de saída

O transdutor de saída funciona de forma inversa ao transdutor de entrada. Ele converte a energia elétrica no sinal original. Também podemos dizer que torna a informação disponível compreensível para o público-alvo. Exemplos de transdutores de saída são alto-falantes, motores, LEDs, etc.

Os transdutores de entrada e saída são importantes porque convertem o sinal adequado para transmissão e aumentam a velocidade do sinal.

O alto-falantes converter a energia elétrica em som.

O motores converter a energia elétrica em movimento.

O LEDs (diodos emissores de luz) convertem a energia elétrica em energia luminosa.

Alguns canais também usam amplificadores ou filtros para remover ruído ou distorção do sinal. O ruído presente no sinal pode afetar a qualidade do sinal. Portanto, é essencial usar tais componentes no circuito.

Função do sistema de comunicação analógico

Já discutimos sobre cada componente em detalhes. Vamos discutir como os dados de uma extremidade através do transdutor são transmitidos para a extremidade receptora. Disponibiliza os dados ao receptor sem qualquer ruído ou distorção. Aqui, discutiremos um exemplo de sinal de fala.

A informação chega primeiro ao transdutor de entrada . Ele converte o sinal de fala em sinal elétrico. É porque o sistema de comunicação só pode permitir que a energia elétrica passe pelo sistema. O sinal elétrico é posteriormente enviado para o transmissor . Melhora as características do sinal recebido por modulação e o converte na forma adequada para o canal. A informação agora viaja no canal através de diferentes mídias com ou sem fio. Após percorrer a distância desejada, o sinal chega ao receptor. Ele demodulou o sinal para recuperar o sinal da mensagem original, que é enviado por último ao transdutor de saída. O transdutor de saída converte o sinal elétrico de volta ao sinal de fala.

A fala desempenha um papel importante na voz humana, na comunicação através de telefones celulares, vídeo, etc. Porém, o ruído de fundo em um sistema é considerado como inferência e precisa ser eliminado do sistema. Para isso, são utilizados filtros ou amplificadores eficazes.

Analógico vs. Digital

As principais diferenças entre as duas comunicações são que a comunicação analógica utiliza sinais analógicos, que são sinais contínuos que variam no tempo. A comunicação digital utiliza sinais digitais, que estão presentes de forma discreta.

Vamos discutir algumas diferenças entre comunicação analógica e digital.

Vantagens da comunicação analógica

As vantagens da comunicação analógica são as seguintes:

• O sinal analógico usa menos largura de banda em comparação com o sinal digital. Isso se deve ao uso de amplificador no sistema de comunicação analógico, que melhora o sinal e reduz a distorção.
• Ele fornece um método de representação mais preciso devido à sua natureza contínua.
• Os sinais de áudio são preferidos para transmissões de áudio e vídeo. É porque esses sinais podem ser facilmente modulados e demodulados usando Modulação de Amplitude e Demodulação.
• Os sinais analógicos são fáceis de processar em comparação com os sinais digitais.
• Ele oferece uma quantidade finita de resolução de sinal.
• Os sinais analógicos têm alta densidade porque são contínuos e requerem um meio para transmitir.

Pré-requisito

O requisito para aprender Comunicação Analógica é o conhecimento básico de comunicação conceitos. Uma compreensão básica de Sinal e Sistemas, Eletrônica e Comunicação seria uma vantagem.

Público

O tutorial Comunicação Analógica é destinado a iniciantes, estudantes que desejam adquirir conhecimentos de comunicação analógica. O conhecimento básico é necessário antes de iniciar o Tutorial.

Problema

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