Redes I

Nivel FísicoModulación

Adaptado del Material del Dr. Juan A. Nolazco

y de los libros de Tanenbaum y Stallings.

Datos Digitales, Señal Análoga

Es necesario codificar los datos digitales (0,1) para que puedan ser transmitidos utilizando las líneas análogas disponibles.

Algunos posibles problemas en la transmisión analoga son: Atenuación Distorsión por retardo Ruido

Técnicas de Modulación ASK (Amplitude-shift keying)Asigna una amplitud a cada valor de la señal binaria.

s(t)= )2cos( tfA c

0

1 binario

0 binario

Técnicas de Modulación• ASK

Técnicas de Modulación FSK (Frequency-shift keying)Asigna una frecuencia a cada valor de la señal binaria.

s(t)= )2cos( 1tfA 1 binario

0 binario)2cos( 2tfA

Técnicas de Modulación• FSK

Técnicas de Modulación PSK (Phase-shift keying)Asigna una fase a cada valor de la señal binaria.

s(t)= )2cos( tfA c 1 binario

0 binario)2cos( tfA c

Técnicas de Modulación• PSK

Técnicas de ModulaciónQPSK (Quadrature Phase-shift keying)Codifica dos o más bits asignando una fase a cada combinación posible.

s(t)=

)4

2cos( tfA c 11

10

00

01

)4

32cos(

tfA c

)4

52cos(

tfA c

)4

72cos(

tfA c

Técnicas de Modulación

QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

Codifica dos o más bits asignando una fase y amplitud distinta a cada combinación posible.

Es utilizado por los módems para transmitir datos en líneas analógas.

Técnicas de Modulación• QAM

Ejemplo:

¿Cuál es el rate de modulación de un módem que transmite 9600bps que utiliza 16 combinaciones de fase y amplitud para codificar los datos?

Datos Análogos, Señal Digital

Para enviar audio y video a través de medios digitales es necesario digitalizar los datos.

PCM (Pulse Code Modulation)Muestrea la señal al doble del ancho de banda según lo que establece el Teorema de Nyquist.

CODEC

Datos análogos

Paso 1La señal se discretiza en tiempo (muestreo)

Paso 2La señal se discretiza en amplitud

Paso 3Se retiene el valor durante un período

Paso 4Se asigna un valor a cada nivel de voltaje

Como archivo se almacenaría la siguiente información011 100 100

110

Si transmitimos la información utilizando una señal binaria la onda dependería del método utilizado.

Si transmitimos la información utilizando una señal análoga la onda dependería del método utilizado.

Problemas de la modulación PCM

Debido a que el muestreo de los datos análogos tiene que ser cuantizado se produce un error al recuperar la señal. Este error esta definido como error de cuantización y se calcula con la siguiente fórmula:

SNR = 6.02n + 1.76dbn:número de bits codificados

Tecnicas de Modulación

Modulación Delta

Tiene por objetivo mejorar la modulación PCM. La entrada analógica es aproximada por un escalón que se mueve hacia arriba o hacia abajo un nivel de cuantización cada muestreo.

Modulación Delta

Ejemplo:

¿Cuál es el período de muestreo que necesita una señal análoga que tiene un ancho de banda de 20 Khz?

Ejemplo:

¿Cuál es la razón de señal de ruido, si se utilizan 8 niveles para discretizar linealmente la amplitud de la señal?

Datos análogos, Señal análoga

Las ondas de radio y de televisión son ejemplo de datos análogos que viajan a través de señales análogas.

Las dos principales técnicas de modulación son: AM (Amplitud Modulada) FM (Frecuencia Modulada)

AM y FM