taller grupal-transmisiÓn analÓgica
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TALLER # 3
TRANSMISIÓN ANALÓGICA
INTEGRANTES: Josefina Chamizo
Ana Carolina Álvarez
Rafael Marín
Luis Chamizo
Didiel Núñez
PREGUNTAS DE REVISIÓN
a) Defina la transmisión Analógica
Consiste en el envío de información en forma de ondas, a través de un medio
de transmisión físico. Los datos se transmiten a través de una onda portadora:
una onda simple cuyo único objetivo es transportar datos modificando una de
sus características (amplitud, frecuencia o fase).
b) Defina la señal portadora y su papel en la trasmisión analógica.
La señal portadora es una señal de alta frecuencia que actúa como base para
la señal de información. Su papel en la transmisión analógica es que la
información digital se modula sobre la señal portadora modificando algunas de
sus características (puede ser su amplitud, frecuencia o fase)
3. Defina la conversión de analógico a digital
Es el proceso de cambiar una de las características de una señal de base
analógica en información basada en una señal digital.
4. ¿Qué características de una señal analógica cambia para representar una
señal digital en cada una de las siguientes conversiones de digital a analógico?
a) ASK: cambia la amplitud, frecuencia y fase permanecen iguales.
b) FSK: cambia la frecuencia para representar los datos.
c) PSK: la fase de la portadora cambia para representar dos o más elementos
de señal.
d) QAM: distintos niveles de amplitud para cada portadora.
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5-¿Cuál de las cuatro técnicas de conversión digital- Analógico (ASK, FSK,
PSK y QAM) es más susceptible al ruido? Defienda su respuesta.
De las cuatro técnicas de conversión digital- análogo la más susceptible al ruido es
ASK, ya que en ASK (modulación por desplazamiento de amplitud) la amplitud de
la señal portadora se cambia para crear elementos de señal. Y al ser la amplitud laque varía esta señal es más propensa a ser afectada por el ruido; asociando un
poco con lo que es AM (modulación de amplitud).
6. Defina el diagrama de constelación y su papel en la transmisión analógica
Nos ayuda a definir la amplitud y la fase de un elemento de señal, cuando se usan
dos portadoras. Este diagrama es útil cuando se trabaja con ASK, PSK o QAM
(que son tipos de modulación de digital a analógico). En un diagrama de
constelación los elementos de señal se representan como un punto. Guarda
relación con la transmisión analógica, ya que en un diagrama de constelación semuestra toda la información necesaria de los tipos de modulación.
7. ¿Cuáles son los dos componentes de una señal cuando la señal se
representa en un diagrama de constelación?¿Que componente se muestra
en el eje horizontal?¿Qué componente se muestra en el eje vertical?
Los dos componentes de una señal se llaman I y Q. La amplitud del componente I,
llamada InPhase está en el eje de las x (horizontal) y la amplitud del componente
Q, llamado cuadratura en el eje de las y (eje vertical)
8. Defina la conversión de Analógico-Analógico
Es la representación de información analógica mediante una señal analógica. Se
hace necesaria su modulación si el medio es paso banda por naturaleza o si solo
hay un solo canal paso banda disponible.
9. ¿Qué características de una señal analógica cambian para representar una
señal analógica paso bajo en cada una de las siguientes conversiones de
analógico a analógico?
a) AM: cambia la amplitud para seguir las variaciones en la información, la
frecuencia y la fase son siempre las mismas.b) FM: cambia la frecuencia de la portadora, la amplitud pico y la fase de la
señal portadora permanecen constantes.
c) PM: cambia la fase de la señal portadora, la amplitud y frecuencia
permanecen constantes.
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10. ¿Cuál de las tres técnicas de conversión analógico-analógico (AM, FM, y PM) es más susceptible al ruido? Defina su respuesta.La más susceptible al ruido es AM (modulación en amplitud), ya que la informaciónestá en la envolvente la cual es la que es afectada directamente por el ruido.
PROBLEMAS
11. Calcule la tasa de baudios para las siguientes tasas de bits y tipos de
modulación
a) 2000 bps, FSK
S=N r=1
S= 2000 baudios
b) 4000 bps, ASK
S=N r=1
S= 4000 baudios
c) 6000 bps, QPSK
S=N x 1/r r=2
S= 6000 x ½
S= 3000 baudios
d) 36000bps, 64-QAM
S=N x 1/r r=6
S= 36000 x 1/6
S= 6000 baudios
12. Calcule la tasa de bits para las siguientes tasas de baudios y tipos de
modulación:
a. 1000 baudios, FSK
S=N r=1
N=1000 bps
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b. 1000 baudios, ASK
S=N r=1
N=1000 bps
c. 1000 baudios, BPSK
S=N r=1
N=1000 bps
d. 1000 baudios, 16-QAM
S=N x 1/r r=4
S x r =N
N= (1000 baudios) (4)
N=4000 bps
13. Cuál es número de bits por baudio para las técnicas siguientes
a) ASK con ocho amplitudes distintas
r = log2L
r =log2 (8) = 3
b) FSK con ocho frecuencias distintas
r =log2 (8) = 3
c) PSK con cuatro fases distintas
r =log2 (4) = 2
d) QAM con una constelación de 128 puntos
r=log2 (128) = 7
14. Dibuje el diagrama de constelación para lo siguiente:
a) ASK con amplitudes de 1 y 3
b) BPSK con amplitudes de 2
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c) QPSK con amplitud de 3
16. ¿Cuántos bits por baudio se pueden enviar en cada uno de los casos
siguientes si la constelación de señal tiene uno de los siguientes números
de puntos?
a) 2
r = log2L
r = log22 =1
b) 4
r = log24 =2
c) 16
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r = log216 = 4
d) 1024
r = log21024 = 10
17¿Cuál es el ancho de banda necesario para los casos siguientes si es
necesario enviar 4000 bps? Sea d=1.
N=4000 bps d=1
a) ASK
S=N r=1
S=4000 baudios
B = (1 + d) S
B= (1 + 1) 4000
B= 2 (4000)
B= 8 KHz
b) FSK con 2∆f= 4Khz
S=N r=1
S=4000 baudios
B = (1 + d) S + 2∆f
B= (1 + 1) 4000 + 4 KHz
B= 2 (4000) + 4 KHzB= 8 KHz + 4 KHz
B= 12 KHz
c) QPSK
S=N x 1/r r=2
S= 4000 x ½ S=2000 baudios
B = (1 + d) S
B= (1 + 1) 2000
B= 2 (2000)
B= 4 KHz
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d) 16-QAM
S=N x 1/r r=4
S= 4000 x 1/4
S=
B = (1 + d) S +
B= (1 + 1) 4000
B= 2 (4000) + 4 KHz
B= 8 KHz + 4 KHz
B= 12 KHz
18. La línea telefónica tiene un ancho de banda de 4KHz ¿Cuál es el número máximo de bits que se puede enviar usando cada una de las tecnicas siguientes? Sea d=0
a) ASK B = (1 + d) S r=1B= (1 + 0) SB = S4 KHz = SS=NN= 4 K bps
b) QPSK B = (1 + d) S r=2B= (1 + 0) SB = S4 K baudios = SS=N x 1/rN = S x rN= (4 K baudios)(2)N = 8 K bps
c) 16-QAM B = (1 + d) S r=4B= (1 + 0) SB = S4 K baudios = SS=N x 1/rN = S x rN= (4 K baudios)(4)
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N = 16 K bpsd) 64-QAM
B = (1 + d) S r=6B= (1 + 0) SB = S
4 K baudios = SS=N x 1/rN = S x rN= (4 K baudios)(6)N = 24 K bps
19. ¿Una corporación tiene un medio con un ancho de banda de 1 MHZ(pasa
bajo) la corporación necesita crear 10 canales independientes separados,
cada uno de los cuales debe ser capaz de enviar al menos 10 Mbps. La
compañía ha decidido usar tecnología QAM. ¿Cual es el mínimo número de
bits por baudio para cada canal? ¿Cuál es el número de puntos en el
diagrama de constelación para cada canal? asuma d=0
B= 1 MHz
Cantidad de canales = 10
B (para cada canal) = 1MHz/ 10
B (para cada canal) = 100 KHz
B= (1 + d) S
B= (1 + d) x N x 1/r
B = (1 + 0) x N x 1/r
B= N x 1/rr = N/B
r= 1 M bps / 100 KHz
r=10 bits / baudios
L = 2r = 210 = 1024 puntos en el diagrama de constelación.
“ INVESTIGACI ÓN SOBRE QAM”
QAM, Quadrature Amplitude Modulation es ampliamente utilizado en muchos de
los datos de comunicaciones digitales de radio y comunicaciones de datos. Una
gran variedad de formas de QAM están disponibles y algunas de las formas más
comunes incluyen el 16 QAM, 32 QAM, 64 QAM, 128 QAM, y QAM 256. Aquí las
cifras se refieren al número de puntos en la constelación, es decir, el número de
estados diferentes que pueden existir.
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Los diversos tipos de QAM se puede utilizar cuando los datos de las tasas más
allá de los ofrecidos por 8-PSK son requeridos por un sistema de comunicaciones
por radio. Esto se debe a QAM alcanza una mayor distancia entre los puntos
adyacentes en el plano IQ mediante la distribución de los puntos de manera más
uniforme. Y de esta manera los puntos de la constelación son más claras y errores
en los datos se reducen. Si bien es posible transmitir más bits por símbolo, si la
energía de la constelación es seguir siendo la misma, los puntos de la
constelación debe estar más cerca entre sí y la transmisión se vuelve más
susceptible al ruido. Esto se traduce en una tasa de error de bit más alta que para
las variantes de QAM de orden inferior. De esta manera hay un equilibrio entre la
obtención de mayores velocidades de datos y el mantenimiento de una velocidad
de bits de error aceptable para cualquier sistema de comunicaciones por radio.
QAM aplicaciones
QAM es en las comunicaciones de radio y muchas aplicaciones de datos deentrega. Sin embargo, algunas variantes específicas de QAM se utilizan en
algunas aplicaciones y normas específicas.
Para aplicaciones de emisión nacionales, por ejemplo, 64 QAM y 256 QAM se
utilizan a menudo en aplicaciones digitales de módem por cable y televisión por
cable. En el Reino Unido, 16 QAM y 64 QAM se utilizan actualmente para la
televisión digital terrestre usando DVB - Digital Video Broadcasting. En los EE.UU.,
64 QAM y 256 QAM son los esquemas de modulación obligatoria para cable digital
como estándar por la SCTE en la norma ANSI / SCTE 07 2000. Además de esto,
las variantes de QAM también se utilizan para muchas aplicaciones inalámbricascelulares de tecnología.
Diagramas de constelación de QAM
Los diagramas de constelación muestran las diferentes posiciones de los estados
dentro de las diferentes formas de QAM, Quadrature Amplitude Modulation. Como
el orden de los aumentos de modulación, lo hace el número de puntos en el
diagrama de la constelación.
QAM bits por símbolo
La ventaja de utilizar QAM es que es una forma de modulación de orden superior
y, como consecuencia, es capaz de transportar más bits de información por
símbolo. Al seleccionar un formato de orden superior de QAM, la tasa de datos de
un enlace se puede aumentar.
La siguiente tabla muestra un resumen de las tasas de bits de diferentes formas
de QAM y PSK.
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Modulación bits por símbolo Symbol Rate
BPSK 1 1 x bit rate
QPSK 2 1/2 bit rate
8PSK 3 1/3 bit rate
16QAM 4 1/4 bit rate32QAM 5 1/5 bit rate
64QAM 6 1/6 bit rate
QAM margen de ruido
Aunque el aumento de las tasas de modulación de orden son capaces de ofrecer
mucho más rápida velocidad de datos y mayores niveles de eficiencia espectral
para el sistema de comunicaciones por radio, esto tiene un precio. Los esquemasde modulación de orden superior son mucho menos resistentes al ruido y las
interferencias.
Como resultado de esto, muchos sistemas de comunicaciones por radio ahora
utilizan técnicas de modulación dinámica adaptativa. Tienen la sensación de las
condiciones del canal y adaptar el esquema de modulación de obtener la mayor
velocidad de datos para las condiciones dadas. Como señal de ruido a los errores
de proporciones disminución aumentará junto con la re-envía los datos, lo que se
disminuye el rendimiento. Volviendo a un esquema de modulación de orden menor
en el vínculo puede ser más fiable, con menos errores en los datos y re-envía.
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