introduccion a las comunicaciones
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Comunicaciones
Electrónicas
Objetivo: El objetivo fundamental de unsistema electrónico de comunicaciones, estransferir información de un lugar para otro.
Definición: “Comunicación electrónica es latransmisión, recepción y procesamiento deinformación entre dos o más lugares,mediante circuitos electrónicos”. (Tomasi,2003)
Aplicaciones de las
telecomunicaciones
Telefonía
analógica y digitalAntenas Satélites
Aplicaciones de las
telecomunicaciones
Propagación de
ondas
Redes de
información
Naturaleza de las señales
La naturaleza de la fuente de las señales
de información podrá ser tanto analógica
como digital, sin embargo, todas la forma
de información se deben convertir a
energía electromagnética antes de ser
propagadas a través de un sistema
electrónico de comunicaciones.
.. Los sistemas de telecomunicación son sistemas de
comunicación a distancia que se caracteriza por lautilización de señales eléctricas (bajas frecuencias: I y V) ocampos electromagnéticos (para altas frecuencias) comosoporte de la información además es necesario un medio decomunicación.
Todo sistema de comunicación requiere tres elementos constitutivos fundamentales: emisor, canal y receptor.
TRANSMISOR RECEPTORCANAL
DE
TRANSMISIÓN
TRANSMISOR RECEPTORRECEPTORCANAL
DE
TRANSMISIÓN
ruido, atenuación, retardo
ELEMENTOS DE UN SISTEMA
DE COMUNICACIÓN…
Modelo de comunicación
Diagrama de un Sistema de
Comunicaciones
Baja frecuencia
Información
(intelligence)
Alta frecuencia
Portadora
(carrier)
Etapa de
modulaciónAmplificador
Medio de
Transmisión
AmplificadorDemodulador
(detector)Amplificador
Transductor de
salida
Transmisor
Receptor
Antena
Líneas de transmisión
Guías de Onda
Fibra Óptica
Señal
modulada
CANALES DE
TELECOMUNICACIONES… En los sistemas de telecomunicación existen dos tipos de canales
que permiten transferir señales eléctricas del emisor al receptor: la
líneas de transmisión y los canales radioeléctricos
En el caso de las líneas de transmisión existe una conexión
física entre el emisor y el receptor que guía la propagación de las
ondas electromagnéticas.
En los canales radioeléctricos la señal que lleva la información
enlaza emisor y receptor por medio de ondas electromagnéticas que
se propagan en el medio existente entre ambos.
Modos de transmisión
Una línea de comunicación tiene dos
sentidos de transmisión que pueden existir
simultáneamente o no. Por este motivo,
existen los siguientes modos de
transmisión:
simplex
half-duplex
full-duplex
Transmisión tipo simplex
Se usa cuando los datos son transmitidos en una soladirección, Este modo de transmisión permite que lainformación discurra en un solo sentido y de formapermanente pero nunca en sentido contrario.
Ejemplo: radio, la televisión, control remoto, beepers,servicios de navegación y radiogoniométricos,telemetría, radioastronomía, supe vigilancia, etc.
Transmisión tipo half
duplex Se usa cuando los datos transmitidos fluyen en ambas
direcciones en forma alternada. En este modo, latransmisión fluye como en el anterior, o sea, en un únicosentido de la transmisión de dato, pero no de una manerapermanente, pues el sentido puede cambiar, notransmiten simultáneamente.
Se necesita una sincronía
Ejemplo: Walkis Talkis, radios de banda civil y de policía
STOP
Transmisión tipo full-
duplex Es usado cuando los datos a intercambiar fluyen en
ambas direcciones simultáneamente. Es el método decomunicación más aconsejable, puesto que en todomomento la comunicación puede ser en dos sentidosposibles y así pueden corregir los errores de manerainstantánea y permanente
Ejemplo: chat, telefonía, radar, internet, etc
El Espectro
Electromagnético La energía electromagnética se distribuye
en un intervalo casi infinito de frecuencias
La distancia entre dos crestas o valles se
denomina longitud de onda (λ).
Espectro electromagnético
Espectro electromagnético
Espectro electromagnético
Cada una interactúa de forma diferente con la
materia.
Cada una tiene una frecuencia (o longitud de
onda) diferente.
Cada onda lleve una energía diferente
(proporcional a su frecuencia).
Pueden viajar sin ningún medio, es decir, que
pueden propagarse por el vacío.
Todas ellas viajan a la velocidad de la luz:
300.000 km/s.
QUE ES UNA SEÑAL?
Recursos a través de los cuales se
construye el mensaje que lleva la
información.
Una señal de este tipo puede representar
diferentes tipos de información:
• Voz
• Imagen
• Tensión o corriente
• Un conjunto de símbolos
CLASIFICACION DE LAS
SEÑALESEN FUNCIÓN DEL TIEMPO:
• Si la señal está definida únicamente en instantes enteros del tiempo,
DISCRETAS
• definidas para cualquier instante de tiempo
CONTINUAS
CLASIFICACION DE LAS
SEÑALESEN FUNCIÓN DE SU VALOR:
• toman solo unos determinados valores dentro del intervalo, Las mas usadas son las binarias
DIGITALES
• Pueden tomar infinitos valores dentro de un determinado intervalo y llevan la información en su amplitud
ANALÓGAS
CONVINACIONES
Analógica Continua
Digital Continua
Análoga Discreta
Digital Discreta
Aclaración
Toda señal digital es discreta pero no toda
señal discreta es digital
DIGITALIZACION DE LA
SEÑAL Una señal analógica es la que se toma por ejemplo
con un micrófono, x(t). Mediante un procesodenominado muestreo se convierte esa señalcontinua en una señal discreta x[n]. Si ahoramediante otro proceso denominado cuantificaciónse discretiza la amplitud y se codifica se obtiene laseñal digital ˆx[n]. El conjunto de todo el proceso sedenomina digitalización.
PERIODICAS Y NO PERIODICAS
• Una señal periódica es aquella que satisface lacondición dada por la ecuación. g(t) = g(t + T0)para todo t con T0 constante.
El menor valor de T0 que satisface esta
condición se denomina periodo de g(t). El
periodo T0 define un ciclo completo de g(t)
Cualquier otra señal que no satisfaga la
condición dada por la ecuación es no
periódica.
DETERMINISTICAS Y ALEATORIAS
Una señal determinística es aquella que sabemos a
priori su valor en cualquier instante de tiempo. Se
especifica completamente como una función del tiempo.
Una señal aleatoria o Randómica es cuando tenemos
incertidumbre en el valor que toma esa señal en cada
instante de tiempo. Se puede considerar dicha señal
como perteneciente a un conjunto infinito de señales de
modo que no sabemos cual de ellas es la que realmente
define nuestra señal. Esta señal se puede denominar
también proceso estocástico.
Ejemplos señales aleaorias: Ruido térmico de los circuitos electrónico debido al movimiento aleatorio
de los electrones
Reflejo de las señales de radio en diferentes zonas de la ionósfera
DE POTENCIA Y DE ENERGIA
En los sistemas eléctricos una señal
representa a una tensión o a una corriente.
Si consideramos la corriente i(t) que pasa a
través de una resistencia R, la tensión en
extremos de esa resistencia será v(t) = Ri(t).
La potencia instantánea disipada por dicha
resistencia vendrá definida por alguna de las
siguientes ecuaciones:
DE POTENCIA Y DE ENERGIA
En cualquier caso la potencia instantánea esproporcional al cuadrado de la amplitud de la señal.En el caso de que R = 1 las ecuaciones anterioresse reducen al cuadrado de la amplitud de la señal.En general en el análisis de señales g(t) va arepresentar tanto una señal de tensión como unaseñal de corriente puesto que se eligen porconvenio cargas normalizadas de 1. Por lo tanto laexpresión de la potencia instantánea toma la formade la siguiente ecuación.
DE POTENCIA Y DE ENERGIA
Por lo tanto la energía total de una señal
vendrá definida por la ecuación
Además podemos definir la potencia media o
potencia promedio de esa señal mediante la
ecuación
DE POTENCIA Y DE ENERGIA
Se dice que una señal es de energía si y solo sisatisface la condición dada
Se dice que una señal es de potencia si y solo si satisface la condición dada
Las señales de potencia y energía son por lo tantomutuamente exclusivas. En particular una señal deenergía tiene potencia media cero y una señal depotencia tiene energía infinita.
En general tanto las señales periódicas como lasaleatorias van a ser señales de potencia, mientrasque las señales determinística y no periódicassuelen ser de energía.