30-9-2014

I. FUNDAMENTOS DE RADIO FRECUENCIA

1) RADIO FRECUENCIA

Las frecuencias de radio son de alta frecuencia de corriente alterna (AC) las señales que se transmiten pasan a lo largo de un conductor de cobre y luego se irradia en el aire a través de una antena. Una antena transforma una señal de cable a una señal inalámbrica y viceversa. Cuando la frecuencia alta en AC la señal es irradiada en el aire y forma ondas de radio. Estas ondas de radio se propagan de la fuente en línea recta en todas direcciones a la vez. Si usted puede imaginar dejar caer una piedra en un estanque tranquilo y ver el flujo de las ondas concéntricas de distancia del punto donde la piedra cayó al agua, entonces usted tiene una idea de cómo la radio frecuencia se comporta y como es propagada desde una antena.

Comprender el comportamiento de la propagación de las ondas de radiofrecuencia es una parte importante para comprender porque y cómo funcionan las LAN inalámbricas. Sin esta base de conocimientos un administrador podría ser incapaz de encontrar lugares adecuados para la instalación del equipo y no podría entender cómo solucionar un problema con las LAN inalámbricas.

2) COMPORTAMIENTO DE LA RADIO FRECUENCIA

La radiofrecuencia a veces hace referencia a “humo y espejos” porque parece actuar de forma errática e inconsistente en determinadas circunstancias. Cosas tan pequeñas como un conector de no ser lo suficientemente apretado o una ligera diferencia de impedancia en la línea puede causar un comportamiento errático y resultados no deseados.

a) GANANCIA

La ganancia ilustrada en la figura, es el término utilizado para describir un aumento en la amplitud de las señales de radiofrecuencia. La ganancia es un proceso activo, lo que significa que una fuente de alimentación externa, tal como un amplificador de radiofrecuencia es usada para amplificar la señal o la alta ganancia de una antena se utiliza para enfocar la anchura del haz de una señal para incrementar la amplitud de la señal.

Ilustración 1: piedra de un estanque

Sin embargo, los procesos pasivos también pueden causar un aumento de ganancia. Por ejemplo, reflejar señales de radio frecuencia puede combinarse con las señales principales fuertes. Incrementando las señales de radiofrecuencia fuertes podemos tener un resultado negativo o positivo.

b) PÉRDIDA

La Pérdida describe una disminución en la intensidad de la señal, muchas cosas pueden causar la pérdida de señal de Radiofrecuencia, mientras que la señal se encuentra todavía en el cable como una alta frecuencia de la señal de corriente alterna y cuando la señal se propaga como ondas de radio a través del aire por la antena. La resistencia de los cables y conectores causa la pérdida debida a la conversión de la señal de AC al calor. Desajustes de impedancia en los cables y conectores puede ocasionar que la energía que se refleja regrese hacia la fuente y esto puede causar la degradación de la señal. Los objetos directamente en el camino de la onda propagada en la transmisión pueden absorber, reflejar o destruir las señales de Radio frecuencia. La pérdida puede ser intencionalmente inyectada en un circuito con un atenuador de Radiofrecuencia. Atenuadores de Radiofrecuencia son resistencias de precisión que convierten alta frecuencia de AC al calor, con el fin de reducir la amplitud de la señal en ese punto en el circuito.

Hay muchas cosas que pueden afectar a una señal de radiofrecuencia entre el transmisor y el receptor. A fin de que las ganancias o pérdidas sean relevantes para la implementación de redes LAN inalámbricas, deben ser cuantificables. Ser capaz de medir y compensar la pérdida de una conexión o circuito de RF es importante porque las radios tienen un umbral de sensibilidad de recepción. Un umbral de sensibilidad se define como el punto en el que una radio puede distinguir claramente una señal de ruido de fondo. Dado que la sensibilidad de un receptor es finita, la estación transmisora debe transmitir una señal con una amplitud suficiente como para ser reconocible en el receptor. Si se producen pérdidas entre el transmisor y el receptor, el problema debe ser corregido ya sea mediante la eliminación de los objetos que causan pérdida o aumentando la potencia de transmisión.

Ilustración 2: Ganancia de Potencia

Ilustración 3: Pérdida de Potencia

c) REFLEXIÓN

La reflexión, como se ilustra en la figura, se produce cuando una onda electromagnética de multiplicación incide sobre un objeto que tiene dimensiones muy grandes en comparación con la longitud de onda de la onda que se propaga. Reflexiones ocurren desde la superficie de la tierra, edificios, paredes, y muchos otros obstáculos. Si la superficie es lisa, la señal reflejada puede permanecer intacta, aunque hay alguna pérdida debido a la absorción y dispersión de la señal.

La reflexión de la señal de RF puede causar serios problemas de redes LAN inalámbricas. Esto refleja la señal principal de muchos objetos en el área de la transmisión y se conoce como multitrayectoria. La multitrayectoria puede tener efectos adversos graves en una LAN inalámbrica, tales como degradantes o la cancelación de la señal principal y causando agujeros o brechas en el área de cobertura de RF. Las superficies tales como lagos, cubiertas metálicas, persianas metálicas, puertas de metal, y otros pueden provocar la reflexión severa, y por lo tanto, múltiple. La Reflexión de esta magnitud no es deseable y por lo general requiere una funcionalidad especial (diversidad de la antena) en el hardware de la LAN inalámbrica para compensarlo.

d) REFRACCIÓN

La Refracción describe la curvatura de una onda de radio a medida que pasa a través de un medio de diferente densidad. Como una onda de RF pasa a un medio más denso, la onda se dobla de tal manera que sus cambios de dirección. Al pasar a través de dicho medio, algunas de las ondas se reflejan fuera de la trayectoria de la señal deseada, y algunas se doblarán a través del medio en otra dirección.

Ilustración 4: Reflexión

e) DIFRACCIÓN

La difracción se produce cuando el enlace de radio entre el transmisor y el receptor es obstruido por una superficie que tiene ciertas irregularidades, o de una u otra manera es una superficie áspera. A frecuencias altas la difracción y la reflexión dependen de la geometría del objeto que está obstruyendo, de la amplitud, la fase y la polarización de la onda incidente en el punto de difracción.

f) DISPERSIÓN

Dispersión se produce cuando el medio por el cual la onda se desplaza constantemente por objetos con dimensiones que son pequeñas en comparación con la longitud de onda de la señal, y el gran número de obstáculos por unidad de volumen. Ondas de dispersión son producidas por las superficies rugosas, objetos pequeños, o por otras irregularidades en la trayectoria de señal.

g) VOLTAJE DE RELACIÓN DE ONDAS ESTACIONARIAS (VSWR)

VSWR ocurre cuando hay impedancias  coincidentes (resistencia al flujo de corriente, medida en ohmios) entre los dispositivos en un sistema de Radio Frecuencia. VSWR es causada por una señal de Radio Frecuencia  reflejada en un punto de diferencia de impedancia en la trayectoria de señal. VSWR provoca la pérdida de retorno, que se define como la pérdida de energía hacia adelante a través de un sistema debido a alguna energía que es reflejada de nuevo hacia el transmisor.

Ilustración 5: Difracción

Ilustración 6: Como va el agua por una manguera

h) PRINCIPIOS DE ANTENAS

No es necesario entender el diseño de la antena, para que un administrador pueda administrar una red. Los principales puntos sobre las antenas que debemos conocer son:

Las antenas convierten la energía eléctrica en ondas de radio frecuencia, en el caso de que sea una antena transmisora. En el caso de una antena emisora hace la operación contraria.

Las dimensiones físicas de una antena, como su longitud, están relacionadas directamente a la frecuencia a la cual la antena puede propagar ondas, o recibir ondas propagadas.

Algunos puntos esenciales para entender la administración de una LAN inalámbrica; con licencia gratuita; son: línea de vista, el efecto de la Zona de Fresnel y la ganancia de la antena a través de una apertura del haz localizado.

LÍNEA DE VISTA (LOS)

Con luz visible, la LOS visual es definida como la línea aparentemente recta desde el objeto de vista (transmisor) al ojo del observador (receptor).

LOS es una línea aparentemente recta porque las ondas de luz están sujetas a cambios en dirección por la refracción, difracción y la reflexión en la misma forma que las radio frecuencias.

La Radio Frecuencia RF trabaja bastante parecido la luz visible en frecuencias de LANs inalámbricas, con una gran excepción: “La LOS de la RF puede ser afectada por el bloqueo de la Zona de Fresnel.”

II. ONDAS ELECTROMAGNETICAS

Las ondas electromagnéticas son producto de la interacción de los campos eléctrico y magnético Se reconoce a una onda electromagnética por su frecuencia y su longitud de onda, siendo ambas inversamente proporcionales entre sí. Estas se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro. Se propaga en el Vacío o Espacio. 

Parámetros presentes en la onda electromagnética:

Amplitud : es el desplazamiento máximo desde la posición de equilibrio. 

Canal:  Medio por el cual se transmite la información.  Decibel:  Unidad para medir la intensidad relativa de una señal, tal como

potencia, voltaje. 

Frecuencia:  Representa el número de ciclos completos por unidad de tiempo de una señal eléctrica. Hert (Hz). La cantidad de ciclos de la señal que se completan en un segundo forma la frecuencia de onda.

Periodo:  Es el tiempo requerido para un ciclo completo de una señal eléctrica o evento. Este parámetro se mide en segundos.

Señal:  Cualquier evento que lleve implícita cierta información.  Transductor:  Dispositivo que convierte algún tipo de energía en una

señal eléctrica.  Longitud de Onda (  λ ): Es la longitud en metros que existe entre

cresta y cresta de una señal eléctrica. 

Al ser emitida, la señal se va propagando por el medio a medida que va desarrollando ciclos o periodos. El espacio que recorre la onda en cada uno de los ciclos de la señal recibe el nombre de longitud de onda. Al tratarse de una medida de longitud se mide en metros.

Potencia ( P ):  Cuanto mayores sean los campos en un punto del medio de propagación, mayor será la potencia de la onda en ese punto. Este parámetro marca la cantidad de energía que transporta la señal.

Atenuación : disminución gradual de la amplitud de una señal, pérdida o reducción de amplitud de una señal al pasar a través de un circuito o canal, debida a resistencias, fugas, etc. Ruido: Toda energía eléctrica que contamina la señal deseada (ruido térmico, ruido eléctrico, interferencia, distorsión, etc.). 

Velocidad de   propagación   ( c ):  Las ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz, es decir 300 000 kilómetros por segundo.

Interferencia : Es cualquier perturbación en la recepción de una señal en forma natural o artificial (hecha por el hombre) causada por señales indeseables. 

Relación señal a ruido: Relación de la potencia de la señal deseada a la potencia de ruido en un punto específico y para unas condiciones específicas en un punto dado. 

Espectro Electromagnético: es un conjunto de ondas que van desde las ondas con mayor longitud como las de radio, hasta los que tienen menor longitud como la gamma. 

VLF 10Khz - 30Khz Radio Gran Alcance LF 30Khz - 300Khz Radio Navegación 

MF 300Khz- 3MhzRadio Onda Media HF 3Mhz - 30Mhz—Radio Onda Corta VHF 30Mhz - 300Mhz-->TV,Radio UHF 300Mhz- 3Ghz--->TV,Radar SHF 3Ghz - 30Ghz--->Radar EHF 30 Ghz - 300 Ghz --> Radar 

Las ondas electromagnéticas se componen simultáneamente como su nombre lo indica, de un campo eléctrico y un campo magnético. 

La intensidad de los campos alrededor de una fuente de radiación depende estrechamente de la potencia radiada y de la distancia a la fuente. De acuerdo con las propiedades dieléctricas de los objetos, la energía de la onda es reflejada, refractada, difractada, dispersada y absorbida por tales objetos. Por su velocidad de cambio o frecuencia, las ondas pueden clasificarse dentro de un espectro electromagnético que va desde frecuencias extremadamente bajas, donde están los sistemas eléctricos, hasta las muy altas correspondientes a la radiación cósmica y los rayos gama. 

Las ondas electromagnéticas son transversales. Su campo eléctrico es perpendicular al magnético, y E x B señala siempre en el sentido de propagación. El campo eléctrico de una onda que se propaga en el sentido positivo del eje Z, con el campo eléctrico oscilando en la dirección Y viene dado por: 

E=E0sen(2πz/λ)

La velocidad de la luz en el vacío vale c=300 000 Km/s La velocidad en el medio material es: 

v=C/(kμ)^½=C/n

A la constante n= (kμ)^½ se le denomina índice de refracción del medio. La relación entre ω y λ en un medio material viene dada por: 

λ=(c/n)T=2π/nω

La radiación electromagnética esta formada por fotones, cuya energía es igual a: 

E=hv

h se denomina constante de Planck, y vale 6.63 . j La energía total de una determinada radiación es igual al número de fotones que contiene, N, por la energía de cada uno de ellos. 

E=N hv

La intensidad o cantidad de energía por unidad de área y unidad de tiempo que transmite una onda electromagnética son igual: 

S=½(cεoE²o)

La potencia de una onda electromagnética es igual a la intensidad por el área de la sección, transversal a la onda.

III. TECNICAS DE MODULACION

En telecomunicación el término modulación engloba el conjunto de técnicas para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda sinusoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información en forma simultánea, protegiéndola de posibles interferencias y ruidos.

1. Concepto: Modular una señal consiste en modificar alguna de las características de esa señal, llamada portadora, de acuerdo con las características de otra señal llamada moduladora.

Los parámetros o magnitudes fundamentales de una señal analógica son:

Se puede observar que la señal portadora es modificada basándose en la amplitud de la señal moduladora y la señal resultante es la que se muestra en el lado derecho de la figura. El objetivo de modular una señal, es tener un control sobre la misma.El control se hará sobre ciertos elementos característicos de una oscilación continua; estos son modificados según la forma de onda de la señal que se

Amplitud Frecuencia Fase

2. IMPORTANCIA DE LA MODULACIÓN

Estas técnicas de modulación permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información en forma simultánea, protegiéndola de posibles interferencias y ruidos.

Existen varias razones para modular, entre ellas:

Facilita la propagación de la señal de información por cable o por el aire. Ordena el radioespectro, distribuyendo canales a cada información

distinta. Disminuye dimensiones de antenas. Optimiza el ancho de banda de cada canal. Evita interferencia entre canales. Protege a la información de las degradaciones por ruido. Define la calidad de la información transmitida.

Existen básicamente dos tipos de modulación:

La modulación analógica, que se realiza a partir de señales analógicas de información, por ejemplo la voz humana, audio y video en su forma eléctrica

modulación digital, que se lleva a cabo a partir de señales generadas por fuentes digitales, por ejemplo una computadora.

La información debe ser transformada en señales antes de poder ser transportada a través de un medio de comunicación. Evidentemente, una señal

Ilustración 7: : Frecuencia de una señal analógica.

Ilustración 8: Parámetros fundamentales de una señal analógica.

sólo se puede transmitir por un canal que permita la propagación de ese tipo de señales. Así, una señal eléctrica se propaga principalmente por medio de alambres conductores, una señal acústica generalmente se propaga mejor por el aire.

Cómo transformar la información depende de su formato original y del formato usado por el hardware de comunicaciones.Una señal simple no transporta información de la misma forma que una línea recta no hace referencia a ninguna palabra. La señal debe ser manipulada, introduciendo cambios identificables que puedan ser reconocidos en el emisor y el receptor como representativos de la información transmitida.Primero la información debe ser traducida a patrones acordados de ceros y unos, por ejemplo usando el American Standard Code for Information Interchange (ASCII).

Sin embargo, no basta con esta adecuación en la naturaleza de la señal y del canal. Además, la señal debe tener unos parámetros adecuados. Un canal transmite bien las señales de una determinada frecuencia y mal otras. El canal ideal es aquél que presenta una respuesta lineal para todas las señales, es decir, que transmite por igual todas las frecuencias.

La modulación intenta conseguir esta adecuación entre señal y canal, de modo que en las transmisiones utilicemos aquellas frecuencias en las que el canal proporciona la mejor respuesta.

Se denomina modulación al proceso de colocar la información contenida en una señal, generalmente de baja frecuencia, sobre una señal de alta frecuencia.A la señal resultante de este proceso se le denomina señal modulada y ésta es la señal que se transmite.

Ilustración 9: Modulación

Es necesario modular las señales por diferentes razones:

Si todos los usuarios transmiten a la frecuencia de la señal original o moduladora, no será posible reconocer la información contenida en dicha señal, debido a la interferencia entre las señales transmitidas por diferentes usuarios.

A altas frecuencias se tiene mayor eficiencia en la transmisión, de acuerdo al medio que se emplee.

Se aprovecha mejor el espectro electromagnético, ya que permite la multiplexación (multicanalización) por frecuencias.

En caso de transmisión inalámbrica, las antenas tienen medidas más razonables.

En resumen, la modulación permite aprovechar mejor el canal de comunicación ya que posibilita transmitir más información en forma simultánea por un mismo canal y/o proteger la información de posibles interferencias y ruidos.Se llama demodulación al proceso mediante el cual es posible recuperar la señal de datos de una señal modulada.

Ilustración 10: Demodulación

El Módem es un dispositivo de transmisión que contiene un modulador y un Demodulador.

3. TÉCNICAS DE MODULACIÓN ANALÓGICA

La amplia naturaleza de las señales analógicas es evidente, cualquier forma de onda está disponible con toda seguridad en el ámbito analógico, nos encontramos con una onda original y una distorsión de la que tenemos que identificar la onda original de la distorsionada.

A. PCM, MODULACIÓN POR CODIFICACIÓN DE PULSOS

Se basa como la anterior en el teorema de muestreo: “ Si una señal f(t) se muestrea a intervalos regulares de tiempo con una frecuencia mayor que el doble de la frecuencia significativa más alta de la señal, entonces las muestras así obtenidas contienen toda la información de la señal original.En el receptor, este proceso se invierte, pero por supuesto se ha perdido algo de información al codificar, por lo que la señal obtenida no es exactamente igual que la original (se le ha introducido ruido de cuantización).

3.1. MODULACIÓN EN AMPLITUD (AM).

Los métodos utilizados es la amplitud modulada que como su nombre lo indica consiste en variar la amplitud de la onda de radio. La onda de radiofrecuencia modulada es transmitida a alta potencia los receptores reciben la señal con baja potencia. Esta señal se debe amplificar.

Un modulador AM es un dispositivo con dos señales de entrada, una señal portadora de amplitud y frecuencia constante, y la señal de información o moduladora. El parámetro de la señal portadora que es modificado por la señal moduladora es la amplitud.

La señal modulada tendrá una amplitud que será igual al valor pico de la señal portadora más el valor instantáneo de la señal modulada.

Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de modulación lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.

AM es el acrónimo de Amplitude Modulation (en español: Modulación de Amplitud) la cual consiste en modificar la amplitud de una señal de alta frecuencia, denominada portadora, en función de una señal de baja frecuencia, denominada moduladora, la cual es la señal que contiene la información que se desea transmitir.

3.2. MODULACIÓN EN FRECUENCIA (FM).

En la transmisión FM (Frecuencia de Modulación), se modula la frecuencia de la señal portadora para seguir los cambios en los niveles de voltaje (amplitud) de la señal modulada. La amplitud pico y la fase de la señal portadora permanecen constantes, pero a medida que la amplitud de la señal de información cambia, la frecuencia de la portadora cambia proporcionalmente.

De acuerdo a lo dicho anteriormente, la frecuencia de la señal modulada variará alrededor de la frecuencia de la señal portadora de acuerdo a la siguiente expresión:

fp = frecuencia de portadora

fm = frecuencia moduladora

Ilustración 11: Señal Modulada en amplitud (AM)

Por lo tanto la expresión matemática de la señal modulada resulta:

Donde es la desviación de frecuencia y es el máximo cambio de frecuencia que puede experimentar la frecuencia de la señal

portadora.A la variación total de frecuencia desde la más baja hasta la más alta, se la conoce como oscilación de portadora.

En telecomunicaciones, la frecuencia modulada (FM) o modulación de frecuencia es una modulación angular que transmite información a través de una onda portadora variando su frecuencia (contrastando esta con la amplitud modulada o modulación de amplitud (AM), en donde la amplitud de la onda es variada mientras que su frecuencia se mantiene constante). En aplicaciones analógicas, la frecuencia instantánea de la señal modulada es proporcional al valor instantáneo de la señal moduladora.

3.3. MODULACIÓN EN FASE (PM)

Tipo de modulación que se caracteriza porque la fase de la onda portadora varía directamente de acuerdo con la señal modulante, resultando una señal de modulación en fase.

Se obtiene variando la fase de una señal portadora de amplitud constante, en forma directamente proporcional a la amplitud de la señal modulante. La modulación de fase no suele ser muy utilizada porque se requieren equipos de recepción más complejos que los de frecuencia modulada.

Ilustración 12: Señal modulada en frecuencia (FM).

Muestra las relaciones de la señal moduladora, la señal portadora y la señal FM resultante.

CONVERSIÓN DE ANALÓGICO A DIGITAL

La técnica más habitual para cambiar una señal analógica a datos digitales

(digitalización) es la denominada modulación por codificación de pulso (PCM).

Un codificador PCM tiene tres procesos:

1. Se muestrea la señal analógica

2. Se cuantifica la señal muestreada

3. Los valores cuantificados son codificados como flujos de bits.

1. Muestreo

El muestreo digital es una de las partes del proceso de digitalización de las señales. Consiste en tomar muestras de una señal analógica a una frecuencia o tasa de muestreo constante, para cuantificarlas posteriormente.

El muestreo está basado en el teorema de muestreo, que es la base de la representación discreta de una señal continua en banda limitada. Es útil en la digitalización de señales (y por consiguiente en las telecomunicaciones) y en la codificación del sonido en formato digital.

Independientemente del uso final, el error total de las muestras será igual

al error total del sistema de adquisición y conversión más los errores añadidos

por el ordenador o cualquier sistema digital.

Para dispositivos incrementales, tales como motores paso a paso y

conmutadores, el error medio de los datos muestreados no es tan importante como para los dispositivos que requieren señales de control continuas.

2. Cuantificación

El proceso de cuantificación es uno de los pasos que se siguen para lograr la digitalización de una señal analógica.

Básicamente, la cuantificación lo que hace es convertir una sucesión de muestras de amplitud continua en una sucesión de valores discretos preestablecidos según el código utilizado.

Durante el proceso de cuantificación se mide el nivel de tensión de cada una de las muestras, obtenidas en el proceso de muestreo, y se les atribuye un valor finito (discreto) de amplitud, seleccionado por aproximación dentro de un margen de niveles previamente fijado.

Los valores preestablecidos para ajustar la cuantificación se eligen en función de la propia resolución que utilice el código empleado durante la codificación. Si el nivel obtenido no coincide exactamente con ninguno, se toma como valor el inferior más próximo.

En este momento, la señal analógica (que puede tomar cualquier valor) se convierte en una señal digital, ya que los valores que están preestablecidos, son finitos. No obstante, todavía no se traduce al sistema binario. La señal ha quedado representada por un valor finito que durante la codificación (siguiente proceso de la conversión analógico digital) será cuando se transforme en una sucesión de ceros y unos.

Así pues, la señal digital que resulta tras la cuantificación es diferente a la señal eléctrica analógica que la originó, algo que se conoce como Error de cuantificación. El error de cuantificación se interpeta como un ruido añadido a la señal tras el proceso de decodificación digital. Si este ruido de cuantificación se mantiene por debajo del ruido analógico de la señal a cuantificar (que siempre existe), la cuantificación no tendrá ninguna consecuencia sobre la señal de interés.

Codificación

Se entiende por Codificación en el contexto de la Ingeniería al proceso de conversión de un sistema de datos de origen a otro sistema de datos de destino. De ello se desprende como corolario que la información contenida en esos datos resultantes deberá ser equivalente a la información de origen. Un modo sencillo de entender el concepto es aplicar el paradigma de la traducción entre idiomas en el ejemplo siguiente: home = hogar. Podemos entender que hemos cambiado una información de un sistema (inglés) a otro sistema (español) y que esencialmente la información sigue siendo la misma. La razón de la codificación está justificada por las operaciones que se necesiten realizar con posterioridad. En el ejemplo anterior para hacer entendible a una audiencia hispana un texto redactado en inglés es convertido al español.

En ese contexto la codificación digital consiste en la traducción de los valores de tensión eléctrica analógicos que ya han sido cuantificados (ponderados) al sistema binario, mediante códigos preestablecidos. La señal analógica va a quedar transformada en un tren de impulsos de señal digital (sucesión de ceros y unos). Esta traducción es el último de los procesos que tiene lugar durante la conversión analógica-digital. El resultado es un sistema binario.

CONVERSIÓN DE DIGITAL A ANALÓGICO

La conversión de digital a analógico es el proceso de cambiar una de las características de una señal de base analógica en información basada en una señal digital. Los tres mecanismos para modular datos digitales en señales analógicas.

1. Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)2. Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)3. Modulación por desplazamiento de fase (PSK)

Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK, Amplitude Shift

Keying)

La modulación por desplazamiento de amplitud, en inglés Amplitude-shift keying (ASK), es una forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora.

La amplitud de una señal portadora análoga varía conforme a la corriente de bit (modulando la señal), manteniendo la frecuencia y la fase constante. El nivel de amplitud puede ser usado para representar los valores binarios 0s y 1s. Podemos pensar en la señal portadora como un interruptor ON/OFF. En la señal modulada, el valor lógico 0 es representado por la ausencia de una portadora, así que da ON/OFF la operación de pulsación y de ahí el nombre dado.

Como la modulación AM, ASK es también lineal y sensible al ruido atmosférico, distorsiones, condiciones de propagación en rutas diferentes en PSTN, etc. Esto requiere la amplitud de banda excesiva y es por lo tanto un gasto de energía. Tanto los procesos de modulación ASK como los procesos de demodulación son relativamente baratos. La técnica ASK también es usada comúnmente para transmitir datos digitales sobre la fibra óptica. Para los transmisores LED, el valor binario 1 es representado por un pulso corto de luz y el valor binario 0 por la ausencia de luz. Los transmisores de láser normalmente tienen una corriente “de tendencia” fija que hace que el dispositivo emita un nivel bajo de luz. Este nivel bajo representa el valor 0, mientras una onda luminosa de amplitud más alta representa el valor binario 1.

Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK, Frecuency Shift

Keying)

La Modulación por desplazamiento de frecuencia o FSK, (Frequency Shift Keying) es una técnica de transmisión digital de información binaria (ceros y unos) utilizando dos frecuencias diferentes. La señal moduladora solo varía entre dos valores de tensión discretos formando un tren de pulsos donde un cero representa un “1” o “marca” y el otro representa el “0” o “espacio”.

En la modulación digital, a la relación de cambio a la entrada del modulador se le llama bit-rate y tiene como unidad el bit por segundo (bps).

A la relación de cambio a la salida del modulador se le llama baud-rate. En esencia el baud-rate es la velocidad o cantidad de símbolos por segundo.

En FSK, el bit rate = baud rate. Así, por ejemplo, un 0 binario se puede representar

con una frecuencia f1, y el 1 binario se representa con una frecuencia distinta f2.

Modulación por desplazamiento de fase (PSK, Phase Shift Keying)

La modulación por desplazamiento de fase o PSK (Phase Shift Keying) es una forma de modulación angular que consiste en hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos. La diferencia con la modulación de fase convencional (PM) es que mientras en ésta la variación de fase es continua, en función de la señal moduladora, en la PSK la señal moduladora es una señal digital y, por tanto, con un número de estados limitado.

IV. DSSS

El espectro ensanchado por secuencia directa (direct sequence spread spectrum o DSSS), también conocido en comunicaciones móviles como DS-CDMA (acceso múltiple por división de código en secuencia directa), es uno de los métodos de codificación de canal (previa a la modulación) en espectro ensanchado para transmisión de señales digitales sobre ondas radiofónicas que más se utilizan. Tanto DSSS como FHSS están definidos por la IEEE en el estándar 802.11 para redes de área local inalámbricas WLAN. Este esquema de transmisión se emplea, con alguna variación, en sistemas CDMA asíncronos.

El espectro ensanchado por secuencia directa es una técnica de codificación que utiliza un código de pseudorruido para "modular" digitalmente una portadora, de tal forma que aumente el ancho de banda de la transmisión y reduzca la densidad de potencia espectral (es decir, el nivel de potencia en cualquier frecuencia dada). La señal resultante tiene un espectro muy parecido al del ruido, de tal forma que a todos los radiorreceptores les parecerá ruido menos al que va dirigida la señal.

Debido a la semejanza de este mecanismo de codificación con la modulación ordinaria (una "modulación digital", análoga a la que se realiza sobre una onda sinusoidal), en ocasiones se utiliza el término modulación como sinónimo de codificación, de manera impropia si nos atenemos al verdadero concepto de modulación en telecomunicación.

DSSS (Espectro expandido por secuencia directa) el dato son mezclados ordenadamente con ruido, van transmitiéndose primero en una frecuencia A, luego en otra B y en una tercera C. La cantidad de frecuencias utilizadas y el orden de la mezcla son determinadas por un algoritmo específico.

Solo los receptores que han recibido antes el código de mezcla con ruido o de expansión de datos pueden deshacer la mezcla y entender los datos.

En esta técnica se genera un patrón de bits redundante para cada uno de los bits que componen la señal.

Cuanto mayor sea este patrón de bits, mayor será la resistencia de la señal a las interferencias. Este espectro divide una franja del ancho de banda en canales separados y no transmite durante un largo tiempo en una misma frecuencia.

Debido a que utiliza canales distintos en una misma zona, hay redes que pueden llegar a ocultarse sin que las señales de unas y otras se interfieran.

Estas dos formas de transmisión de espectro extendido resisten las interferencias ya que no hay una sola frecuencia en uso constante.

Esta es la tecnología que las emisoras de aeromodelismo están empleando.

BIBLIOGRAFIA 

• Mediciones electrónicas. Terman y Pettit. Editorial Arbo. • Mediciones electrónicas.McGraw Hill electrical and electronic engineering series. • http://noionizante.com.ar/explica/rni1.htm • http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0718-07642007000300006&script=sci_arttext • http://www.cenam.mx/dme/ENME09/archivos/ME09.pdf • http://www.microlease.com/Static/Catalogue/Datasheets/Narda_EMR300.pdf • http://www.inti.gov.ar/electronicaeinformatica/ce/pdf/Res.RNIv1-5.pdf