COMUNICACIONES II

Profesor Roberto E. Alexander

Introduccion

Sistema de Comunicación: Es el conjunto de métodos, procedimientos y elementos interrelacionados para coordinar el proceso de intercambio de información.

• Elementos de un Sistema de Comunicación

Es el conjunto de elementos que hacen posible la transferencia de información entre dos puntos distantes.

• Fuente de Información • Transductor de Entrada • Transmisor • Canal de Transmisión • Receptor • Transductor de Salida • Destino https://sites.google.com/site/sitiodecomunicac

ionesii/espacio-academico/contenido-del-curso/unidad-4-transmision-digital-pasabanda

Fuentes de Información: Voz

Video

Texto

Datos

Canales de Comunicación

Alámbricos.

Cables de pares trenzados, Cable Coaxial, Fibras Optica, etc.

Inalámbricos.

MicroOndas , Saltelital, Radio, Televisión, etc.

Ejemplos de Redes Guiados ó Alámbricos

Fibras Optica

Cable Coaxial

Cable de Pares Simétricos

Micro Ondas Terrestres

Micro Ondas Satelital

Redes No Guiados ó Inalámbricos:

•Redes Inalámbricas

a.WLL = Inalámbrico Fijo b.Servicio de RadioBúsqueda ó Paging

c. Sistema Trunking d. Sistemas VISAT(Very Small Aperture Terminal)

Tipos de Señales

Banda base.

Banda de frecuencias de la señal mensaje. Las señales en banda base pueden ser analógicas o digitales.

Paso Banda. Mediante el proceso de modulación la señal se traslada a otra zona de frecuencias más adecuada para que pueda ser transmitida por un canal de comunicación.

Señales de Banda base

- La modulación de la señal

Al modular se dota a la portadora de rasgos que caracterizan

al mensaje que se desea transmitir.

La modulación es la alteración de una onda llamada portadora en función de la señal modulante, siendo la modulante la que contiene la información.

Es el proceso de transformar las características de la señal eléctrica original a otra que por sus características, le es más fácil su propagación.

¿Por qué se Modula?

km100103

1033

8

Para la voz humana f = 3 kHz, λ = c/f

Teoría de antenas: longitud antena ≈ longitud de onda λ.

Diferentes señales se interferirían entre ellas.

Si quisiéramos transmitir señales en Banda base :

Reducir la longitud ó diámetro de las antenas.

Adaptar la señal de información a la banda de frecuencias en las que el canal ó medio tenga mejores características.

Trasladar el espectro de la señal a frecuencias donde puede ser radiada eficientemente.

Se optimiza el ancho de banda de cada canal.

Se facilita la propagación de la señal de información por cable ó por el aire. Se puede mejorar la relación Señal/Ruido de un sistema de comunicaciones según el tipo de modulación elegido.

Al modular

La señal modulante ó Información es la que determina si la modulación es Analógica ó Digital.

Cuando la señal modulante es analógica la

modulación es analógica. En cambio si la señal modulante es digital la

modulación es digital

Tipos de Sistemas de Modulación

MODULACIÓN

ANALÓGICA

MODULACIÓN

DE

ONDA CONTINUA

MODULACIÓN

DE PULSOS

DIGITAL

MODULACIÓN

DE

ONDA CONTINUA

MODULACIÓN

DE PULSOS

Tipos de Sistemas de Modulación

Tipo de Sistemas de Modulación

Información Análoga

AM

FM

PM

Información Digital

FSK

ASK

PSK

QAM

BPSK

QPSK

Portadora Análoga

Portadora Digital

Información Análoga

Información Digital

PWM

PAM

PPM

DPCM

ADPCM

PCM

Tipos de Sistemas de Modulación

Modulador

Señal modulada

DE - Modulador

Señal Moduladora Señal Original

Señal Portadora

1. Modulación Lineal de Portadora Analógica

Modulador

Señal modulada

DE - Modulador

Señal Moduladora Señal Original

Señal Portadora

2. Modulación de Pulsos de Portadora Digital

3. Modulación Digital de Portadora Analógica

Modulador

Señal modulada

DE - Modulador

Señal Moduladora Señal Original

Señal Portadora

Sistemas de Comunicación Digital Las comunicaciones electrónicas son, en esencia, la transmisión,

recepción y procesamiento de información.

Esta información ó mensajes pueden ser:

Analógicas ó Continuas ( Voz , música, etc. )

Digitales ó Discretas ( Números codificados símbolos )

La comunicación Digital incluyen a:

Los sistemas de comunicación con portadoras analógicas de alta frecuencia que son moduladas por señales de información digital ó pulsos de relativamente baja frecuencia (Paso banda).

Los sistemas que transmiten pulsos digitales directamente (Banda base).

Ventajas de los sistemas digitales.

Simplicidad de diseño de los circuitos digitales y facilidad con que se pueden aplicar las técnicas de circuitos integrados a los sistemas digitales

Posibilidad de preservar la intimidad con el uso de una codificación criptográfica.

Distancia de Propagación

Pulso

Original

Pulso Regenerado

Posibilidad de mezclar y transmitir señales precedentes de diversos servicios.

Posibilidad de regeneración de la señal transmitida.

Mejor respuesta ante relaciones señal – ruido bajas.

Debido a la alta inmunidad con relación al ruido, es prácticamente independiente la calidad de la transmisión con la longitud del enlace.

Posibilidad de hacer coexistir, en la misma antena, portadoras de microondas para la transmisión analógica (múltiplex por división de frecuencia) y para la transmisión digital (PCM).

• Soportan con el mismo formato una variedad muy grande de señales: audio, video, datos, fax…, lo que facilita enormemente el ajuste, control e integración de servicios.

Datos Voz

Media

Un bit es un bit!

Texto

Desventajas de los sistemas digitales.

Necesidad de un mayor ancho de banda para una misma señal de transmisión analógica.

Transmisión Digital

Tx Analógica

Es necesario la sincronización entre el transmisor y receptor.

Necesidad de la conversión de A/D y D/A en los casos de transmitir información analógica.

Incompatibilidad con la red analógica existente.

Ventajas de la Televisión Digital

Programación simultánea en una misma banda 3.

SDTV

4M

1 prg.

SDTV

4M

1 prg.

SDTV

4M

1 prg.

SDTV

4M

1 prg.

HDTV - 19Mbit/seg

1 programa

SD

TV

SD

TV

SD

TV

SD

TV

SD

TV

SD

TV

SD

TV

SD

TV

6 MHz

1 programa – Analógico NTSC 1 Programa Analógico

Codificador MPEG-2

Codificador MPEG-2

6 MHz

1 programa – Analógico NTSC 1 Programa Analógico

Codificador MPEG-4

Codificador MPEG-4

HDTV (10M)

1 Programa

HDTV (10M)

1 Programa

Formateo

Modelo detallado de un Sistema de Comunicación Digital

Fuente de Información:

• La fuente de información puede generar: – Información Digital (Ej. Fuente digital de bits)

– Información Textual (Ej. Teclado)

– Información Analógica (Ej. Micrófono)

– La información requiere ser formateada para el procesamiento del Sistema de Comunicación Digital

Formateo:

• Los datos de la fuente de información se convierten a dígitos binarios (bits) ó símbolos digitales.

• Los dígitos binarios aseguran la compatibilidad con el procesamiento de la señal en el sistema de comunicación digital(SCD).

• Estos bits se agrupan para formar mensajes digitales ó símbolos de mensaje.

Encargada de eliminar parte de la redundancia de información ofrecida por el bloque de la fuente. Esto implica una compresión directa del mensaje

Codificación de Fuente:

Encriptación Previene que usuarios no autorizados puedan comprender los mensajes y evita también la inserción de mensajes falsos al sistema

Codificación de Canal

Puede reducir la probabilidad de error (Pe) y los requerimientos de la razón Señal – Ruido (SNR).

Capaz de detectar y corregir los errores que se producen en los datos durante el proceso de la transmisión.

Este bloque puede introducir redundancia en la cadena de datos, haciendo posible la reconstrucción de la misma lo más aproximado a la secuencia original.

Modulación.

Es el proceso por el cual los símbolos son convertidos en formas de onda que son compatibles con los requerimientos impuestos por el canal de comunicación

Multiplexión y Acceso Múltiple.

Permiten combinar señales que tienen diferentes caraterísticas ó que pueden originarse de distintas fuentes, de forma que pueden compartir una parte de los recursos de comunicación.

Modulación de Pulso ó Banda base

Modulación de Paso banda.

El Receptor decide cuál forma de onda fue transmitida desde la señal ruidosa recibida.

La probabilidad de decisiones erróneas es una medida importante para el rendimiento del sistema.

Resumen de la transmisión y Recepción en un SCD

El Transmisor envía una forma de onda desde un conjunto finito de posibles formas de ondas durante un tiempo limitado.

El canal de Tx distorsiona y atenúa la señal transmitida y agrega ruido.

En el receptor, las formas de onda son detectadas para estimar los dígitos transmitidos, y el paso final, formateo inverso, recupera un estimado de la información fuente.

Resumen de la Cadena de Transmisión

Resumen de la Cadena de Recepción

aleatorio

Para eliminar frecuencia no deseadas Darle forma al pulso

Transmisión en Banda Base Una señal cuyo espectro se extiende a partir de cero (o cercano a

cero) hasta un valor finito, usualmente menor que algunos megahertz, es llamada señal banda base o paso bajas.

La información es formateada de manera que ésta sea representada por símbolos ó pulsos digitales.

Las señales formateadas , se le asignan formas de onda compatibles con el canal de comunicaciones que representan los símbolos.

Entonces las formas de onda pueden transmitirse través de canales de comunicaciones banda base (par trenzado, cable coaxial o fibra óptica).

Los datos en forma digital omiten la etapa de formateo.

La información textual es transformada en dígitos binarios mediante el codificador (EBCDIC, ASCII etc.)

Sistema de Transmisión en Banda base