SEÑALESSEÑALESINTEGRANTES:INTEGRANTES:

MIGUEL A. BOZO A.MIGUEL A. BOZO A.

CHRISTIAN AGREDA S.CHRISTIAN AGREDA S.

INTRODUCCIONINTRODUCCION

Señal: es una función de una o mas Señal: es una función de una o mas variables físicas que contienen variables físicas que contienen información acerca del información acerca del comportamiento o la naturaleza de comportamiento o la naturaleza de algún fenómeno.algún fenómeno.

Es una función que contiene Es una función que contiene información sobre el estado o información sobre el estado o comportamiento de un sistema físico. comportamiento de un sistema físico.

Las señales tienen distintos conceptos según un área determinada ejemplo, para el tránsito, para un laboratorio químico, eléctrico, señales industriales y otros mas.En nuestro caso nos evocaremos más a la parte electrónica con el cual diremos que es una señal eléctrica:Siendo esta un tipo de señal generada por algún fenómeno electromagnético. Estas señales pueden ser de 2 tipos: analógicas, si varían su forma continua en el tiempo, o digitales si varían de forma discreta

Una señal eléctrica puede definirse de 2 maneras:La diferencia potencial (o tensión) entre dos puntos cargados eléctricamente en el transcurrir del tiempoLa variación de corriente en el transcurrir del tiempo en analizar la corriente que pasa por un conductor

Una señal puede generarse artificialmente por un circuito electrónico (oscilador). Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones prácticas la señal eléctrica representa la variación de otra magnitud física en el transcurrir del tiempo, convertida en electricidad por un transductor. Se considera como señal la información útil para el circuito. Cualquier información indeseada, inútil o dañada, introducida involuntariamente en el sistema, es considerado como ruido.

Por ejemplo en un amplificador de sonido: la persona habla en un micrófono, que es un transductor. El micrófono convierte las ondas sonoras en una tensión variable que puede ser medida entre los hilos del micrófono. Esta tensión corresponde exactamente a la frecuencia de oscilación de las ondas sonoras emitidas. Es la señal eléctrica pura. Pero al medirse la tensión en un punto avanzado en el circuito, se puede percibir, por ejemplo, que la red eléctrica de la sala contamino la señal, es decir, por efecto de la inducción electromagnética sobre los conductores del circuito, se sumo a la señal original en una variación de tensión con la frecuencia de oscilación de la red. Esta interferencia indeseada de la red es ruido. Cuando el circuito estrega la señal amplificado al altavoz, la interferencia fue amplificada junta, y será percibida como un sonido grave al fondo de la voz.

Las señales eléctricas pueden representarse gráficamente en su representación matemática en el grafico cartesiano, de 2 maneras que son:El tiempo, el eje de las abscisas representa el tiempo transcurrido y el de las ordenadas la amplitud de la señal. A este forma de graficar se llama forma de onda.La frecuencia, el eje de las abscisas representa las frecuencias que componen la señal, y las ordenadas representa la amplitud de la señal. A este forma de graficar se llama, de espectro de frecuencias.

Tipos de señales

Señales analógicas.Son variables eléctricas que evolucionan en el tiempo en forma analógica a alguna variable física. Estas variables pueden representarse en la forma de una corriente, una tensión o una carga eléctrica. Hasta hace poco, la forma dominante de transmisión de señales de radio y televisión ha sido analógica.

La gran desventaja de este tipo de transmisión es que el ambiente genera también señales del tipo analógico, conocido como ruido, que generalmente interfieren con las que acarrean información y crean complicaciones resultando en una señal de menor calidad.

Este tipo de onda describe ondas sinusoidales, su contenido es analógico y se caracteriza por su amplitud(A) altura o profundidad de la onda, periodo(T) tiempo necesario para completar un ciclo de la onda y su frecuencia (f=1/T) ciclos por segundo.

Señales DigitalesSon variables eléctricas con dos niveles bien diferenciados que se alternan en el tiempo transmitiendo información según un código previamente acordado. Cada nivel eléctrico representa uno de dos símbolos: 0 o 1, V o F, etc. Los noveles más específicos dependen del tipo de dispositivo utilizado.

Describe variaciones discretas, se caracteriza por una amplitud(A) fija, periodo (T) tiempo necesario para completar un ciclo de una onda y su frecuencia (f=1/T) ciclos por segundo.

Componentes de una Señal

Una onda senoidal es una señal de corriente alterna que varía a través del tiempo. Entonces cada cierto periodo ella va a cambiar su polaridad siendo negativa o positiva, Esta representa el valor de la tensión de la corriente alterna (CA) a través de un tiempo continuamente variado, en un par de ejes cartesianos marcados en amplitud y tiempo. Responde a la corriente de canalización generada en las grandes plantas eléctricas del mundo. También responden a las misma forma, todas las corrientes destinadas a generar los campos electromagnéticos de las ondas de radios.

ModulaciónSon técnicas que se aplican en el transporte de datos sobre ondas portadoras. Gracias a estas técnicas, es posible aprovechar el canal comunicativo de la mejor manera para transmitir un mayor caudal de datos de manera simultánea. La modulación contribuye a proteger la señal de interferencias y ruidos.

FrecuenciaLa frecuencia expresa el número de veces que un evento o fenómeno periódico se repite en una unidad de tiempo. El número de veces que el punto central pasa por la línea de referencia será su frecuencia. Cuando se estudia un fenómeno u evento que se repite en una unidad de tiempo es necesario considerar siempre un punto de referencia

Longitud de ondaEs la distancia entre dos crestas consecutivas, describe cual larga es la onda, la distancia existente entre dos crestas o vallas consecutivas es lo que llamamos longitud de onda. Ejemplos: las ondas de agua en el océano, las ondas de aire, las ondas radiación electromagnética.

Tipos de modulaciónModulación por amplitud (AM), es un tipo de modulación lineal que consiste en hacer cariar la amplitud de la onda portadora de forma que este cambie de acuerdo a las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.

Modulación por frecuencia (FM), el el proceso de codificar la información, al cual puede estar tanto de forma digital como analógica, en una onda portadora mediante la variacion de frecuencia instantánea de acuerdo con la señal de entrada.

Modulación por fase (PM), no es muy utilizada principalmente porque se requiere de equipos de recepción más complejos que en FM y puede representar problemas de ambigüedad para determinan por ejemplo si una señal tiene una fase de 0º a 180º.

Perturbación en las señalesEstas se pueden dar a la hora de recibir la señal y enviarla mediante un transmisor, este tipo de perturbaciones son:Atenuación, perdida de energía conforme la señal se propaga hacia su destino.Reflexión de red, provocado por la ruptura de cables, derivaciones malas y conectores sueltos, esto provoca un eco que viajara de regreso.

Ruido, señal no deseada de fuentes distintas al transmisor.Ruido térmico, provocado por movimiento al azar de los electrones dentro el conductor.Diafonía, acoplamiento inductivo de dos cables cercas.Ruido de impulso, causado por picos en la línea de suministro de energía

Dispersión, Esto ocurre cuando los pulsos transmitidos aumentan conforme se propagan, por consecuencia un bit puede comenzar a interferir con el siguiente bit y confundir los datos.Fluctuación de fase, este se da porque se requiere de la sincronización de relojes tanto del transmisor como del receptor, si esto no ocurre los bits llegaran uno mas antes, otros tarde y esto altera el dato o mensaje.

Latencia, retaso entre el tiempo en que el dispositivo recibe una trama y el tiempo en que la trama se envía al puerto de destino.

Conclusiones

Las señales tienen varias interpretaciones y usos, también varias formas de transmitirlas, codificarlas y alterar su forma, son la base para lograr una comunicación entre dispositivos electrónicos.

Tipos de señales: Analógicas y Tipos de señales: Analógicas y digitalesdigitales

Una señal analógica Una señal analógica se representa por una onda continua se representa por una onda continua que pasa por un medio de comunicación. Ej.: Eléctricas: que pasa por un medio de comunicación. Ej.: Eléctricas: Intensidad, tensión etc.; térmicas como la temperatura etc.Intensidad, tensión etc.; térmicas como la temperatura etc.

Una señal digital Una señal digital es una forma de onda, más bien discreta es una forma de onda, más bien discreta que continua, que transmite datos codificados en dos que continua, que transmite datos codificados en dos estados discretos (1 bit y 0 bit) que se representan como estados discretos (1 bit y 0 bit) que se representan como pulsos eléctricos de encendido (on) y apagado (off). pulsos eléctricos de encendido (on) y apagado (off). Decimos que un aparato es digital cuando el resultado que Decimos que un aparato es digital cuando el resultado que nos arroja se representa en un visualizador mediante nos arroja se representa en un visualizador mediante números (dígitos), mientras que en al analógico mediante números (dígitos), mientras que en al analógico mediante una aguja u otro indicador.una aguja u otro indicador.

Ejemplo de SeñalesEjemplo de Señales

SISTEMA

ESTIMULO

RESPUESTA (Señal)

• Una señal analógica, es una onda electromagnética propagada a través de diferentes medios, dependiendo de su espectro.

• Una señal digital, es una secuencia de pulsos de voltaje transmitido a través de un medio guiado.

En un sistema de comunicaciones, los datos son

propagados de un punto a otro a través de

señales eléctricas.

Características de la transmisión AnalógicaCaracterísticas de la transmisión Analógica

• Después de cierta distancia, la señal analógica pierde potencia (atenuación).

• Es necesario el uso de amplificadores.• Al usar amplificadores para la señal

amplifican también el ruido.

Características de la transmisión DigitalCaracterísticas de la transmisión Digital

• En este tipo de transmisión el contenido de la señal es de vital importancia.

• Al transmitir una señal digital, el problema de atenuación es resuelto con repetidores.

• El repetidor recupera los datos digitales de la señal analógica y genera una nueva señal analógica; de esta manera el ruido no se acumula.

•La ventaja principal de la transmisión digital es la inmunidad al ruido. Las señales analógicas son más susceptibles que los pulsos digitales a la amplitud no deseada, frecuencia y variaciones de fases.•Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones que las señales analógicas. Los pulsos digitales pueden guardarse fácilmente, mientras que las señales analógicas no pueden.•Los sistemas digitales utilizan la regeneración de señales, en vez de la amplificación de señales, por lo tanto producen un sistema más resistente al ruido que su contraparte analógica.•Las señales digitales son más sencillas de medir y evaluar.

Ventajas de la transmisión DigitalVentajas de la transmisión Digital

Señal analógica Señal digital

Datos analógicos Hay dos alternativas: (1) La señal ocupa el mismo espectro que los datos analógicos (2) Los datos analógicos se codifican ocupando una porción distinta del espectro.

Hay dos alternativas: (1) La señal ocupa el mismo espectro que los datos analógicos (2) Los datos analógicos se codifican ocupando una porción distinta del espectro.

Datos digitales

Los datos digitales se codifican usando un módem para generar una señal analógica

Hay dos alternativas: (1) La señal consiste en dos niveles de tensión que representan valores binarios. (2) Los datos digitales se codifican para producir una señal digital con las propiedades deseadas.

Según los Datos de Entrada:

Según el Procesamiento de la Señal :

Transmisión Analógica

Transmisión Digital

Señal Analógica

Se propaga a través de amplificadores; se trata de igual manera si la señal se usa para representar datos analógicos o digitales.

Se supone que la señal analógica representa datos digitales. La señal se propaga a través de repetidores; en cada repetidor, los datos digitales se obtienen de la señal de entrada y se usan para regenerar una nueva señal analógica de salida.

Señal Digital

No se usa. La señal digital representa una cadena de unos o ceros, los cuales pueden representar datos digitales o pueden ser resultados de la codificación de datos analógicos. La señal se propaga a través de repetidores; en cada repetidor se recupera la cadena de unos y ceros de la señal de entrada, a partir de los cuales se genera la nueva cadena de salida.

SEÑALES ANALOGICAS

La mayoría de las señales consiste en ondas oscilantes, como se muestran en la figura:

Dicha señal se denomina analógica por su característica de continuidad

Dicha señal se denomina analógica por su característica de continuidad

La señal oscilante tiene tres características que se pueden modificar para que se transmitan los datos generados por la computadora

Amplitud

Frecuencia

Fase

Frecuencia

Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4

+

-

SEÑALES DIGITALES

Otro método usual consiste en usar una onda cuadrada simétrica como la que se ve en la figura:

La onda cuadrada representa un tensión que se conmutan instantáneamente de una polaridad positiva a una polaridad negativa.

La transmisión digital supone el empleo de repetidores regenerativos, solo es necesario detectar la ausencia de un impulso (0 binario) o la presencia de un impulso (1 binario) después la señal aparece completamente reconstruida. Los repetidores

crean una señal de tanta calidad como la original , las señales digitales pueden soportar mas distorsión, interferencias y una relación señal/ruido superior que las

señales analógicas

Ventajas de la transmisión digital

0 1 100 0 0 0Secuencias de Bits

Impulsos digitales antes de la transmisión

La amplitud o tensión se determina por la cantidad de carga eléctrica insertada en el cable. Esta tensión se puede poner a nivel alto o bajo dependiendo del estado binario; esto es, 1 o 0. Otra característica eléctrica es la potencia la cual determina hasta que

distancia se puede propagar la señal.

AMPLITUD

Frecuencia

Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 45 V

-3 V

3 V

-5 V

La señal se distingue también por su frecuencia, es decir el número de oscilación completa de la onda durante cierto periodo de tiempo. La frecuencia se mide en

oscilaciones por segundo, la industria eléctrica ha definido la unidad en un hertzio (Hz) que significa una oscilación por segundo .

FRECUENCIA

Otros términos que también se utilizan para describir el hertzio son el baudio y los ciclos por segundo

Dicha frecuencia se puede manipular dándole valores altos o bajos para poder representar los estados binarios 1 y 0

-5 V

Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 45 V

-3 V

3 V

Frecuencia

FASE

La fase de la señal indica el punto que ha alcanzado la señal en su ciclo: en la figura la fase de la señal son las siguientes:

La manera de representar 0 y 1 mediante esta técnica es por medio del defasaje de la señal, representando el 0 con ¼ de ciclo y el 1 con ¾ de ciclo

¼ de ciclo

½ de ciclo

¾ de ciclo

1 ciclo completo

180°0°

90°

270°

0°

90° ó 1/4

180° ó 1/2

270° ó 3/4

360° o Completo

Tipos de señales (por su duración)

ContínuasContínuas: : La transmisión se La transmisión se

realiza sin realiza sin interrupción. interrupción.

Ej. el sonidoEj. el sonido

DiscretasDiscretas: : Fracciones de señal Fracciones de señal

tomadas a intervalos tomadas a intervalos de tiempo regulares.de tiempo regulares.

Tipos de señales (por sus valores) AnalógicasAnalógicas: : Toman infinitos Toman infinitos

valores entre dos valores entre dos puntos y su variación puntos y su variación es continuaes continua

DigitalesDigitales: : Toman valores Toman valores

discretos, que se discretos, que se denominan binarios.denominan binarios.

Las señales analógicas pueden convertirse fácilmente en digitales

1

0

La comunicación eléctrica

ALÁMBRICAALÁMBRICA

Transmisión de Transmisión de información a través información a través de un conductor de un conductor mediante impulsos mediante impulsos eléctricoseléctricos

• TelégrafoTelégrafo• Teléfono fijoTeléfono fijo• Televisión por cableTelevisión por cable

INALÁMBRICAINALÁMBRICA Transmisión de Transmisión de

información a través información a través del espacio mediante del espacio mediante ondas ondas electromagnéticaselectromagnéticas

• Teléfono móvilTeléfono móvil• RadioRadio• TelevisiónTelevisión