Introduccion a las Telecomunicaciones_CLASE 4.ppt

INTRODUCCION A LAS TELECOMUNICACIONES Ing. HERNAN SALAS ASENCIOS ASENCIOS Profesor 

Ejemplo: Si se descompone una señal periódica en cinco ondas Seno Ejemplo 4.8

con frecuencias 100, 300, 500, 700 y 900 Hz, ¿Cuál es su ancho de banda?. Dibuje el espectro, asumiendo que todos los componentes tienen una amplitud máxima de 10 voltios.

Solución: sea “fh” la frecuencia mas alta,” f1” la mas baja y B el ancho de banda. B=fh-f1=900-100=800Hz. El espectro tiene solamente cinco barras, en 100, 300, 500, 700 y 900.

10 Voltios

100

300

500

700

900 Frecuencia

 Ancho de banda = 900 – 100 = 800

Ejemplo: Una señal tiene un ancho de

Ejemplo 4.9

banda de 20 Hz. La frecuencia mas alta es 60 Hz.¿cual es la frecuencia mas baja?. Solución: B = fh-f1 entonces 20=60-f1 entonces f1=60-20=40 Hz. El espectro contiene todas las frecuencias integrales (las barras)

Frecuencia 40 41 42

58 59 60  Ancho de banda = 60 – 40 = 20 Hz

f 1 =40 Hz

f  =60 Hz

SEÑALES DIGITALES: además

 Amplitud

1

0

1

1

0

0

0

1

Una señal digital

 Amplitud

Intervalo de bit en digital y periodo en analógico. Tasa de bit en digital y frecuencia en analógico. Tasa de bit : es el numero de intervalos de bit p or segundo. Es el n u m e r o d e b i t s e n v i a d o s e n u n s e g u n d o  = bps 1 segundo = 8 intervalos de bit Tasa de bits = 8 bps

Tasa de bits e intervalo

1

0

1

1

0

0

de bit

El intervalo de bit es el tiempo necesario para enviar 

de poder representar con una señal analógica, los datos también se pueden representar  mediante señales digitales. Un “1” se puede codificar como voltaje positivo y un “0” como un voltaje cero

Tiempo Ejemplo: Una señal digital tiene una tasa de bits de 2000 bps ¿Cuál es la duración de cada bit?.

Solución: el intervalo de bit

0

1

es la inversa de la tasa de bits = 1/(tasa de bits) = 1/2000=0,000500 segundos =500 Exp -6 segundos = 500 usegundos.

Tiempo Intervalo de bit

Ejemplo: Una señal digital tiene un intervalo de bit de 40 microsegundos ¿Cuál es la tasa de bits?:

DESCOMPOSICION DE UNA SEÑAL DIGITA: Se puede reinstruir la señal digital en el receptor  con una exactitud razonable (distorsión mínima). A esta parte de espectro infinito se la llama el espectro significativo y a su ancho de bada se le denomina el ancho de banda significativo.

a. Sólo el primer armónico

Cuando se envía una señal digital por un medio de transmisión, se esta enviando un numero infinito de señales simples, si alguno de los componentes no se envía bien a través del medio, el receptor obtendrá una señal corrupta

b. Primero, tercero y quinto armónicos

DESCOMPOSICION DE UNA SEÑAL DIGITAL Una señal digital se puede descomponer en un numero infinito de ondas Seno denominadas armónicos, de amplitud, frecuencia y fase distintas

c. Primero, tercero, quinto y séptimo armónicos

d. Número infinito de armónicos

 Amplitud

 Aunque el espectro de frecuencia de una señal digital tiene una numero infinito de frecuencias con distintas amplitudes, se envían solo aquellos cuyas amplitudes son significativas

Frecuencia

0

Infinito

 Ancho de banda infinito a. Espectro de una réplica exacta

Se puede reconstruir la señal digital en el receptor con una exactitud razonable 8distorsion mínima). A esta parte del espectro infinito se la llama espectro significativo y a su ancho de banda se le denomina ancho de

 Amplitud

banda significativo.

Frecuencia x

 Ancho de banda significativo

a. Espectro significativo

y

Los datos almacenados en una computadora en forma de ceros y unos al ser  transmitidos

Digital / digital

La voz o la música de una estación de radio, que normalmente emite señal analógica para ser transmitida requiere ser transportado mediante una señal de alta frecuencia, la modulación de una señal analógica hace posible transportar  en forma adecuada la señal.

Distintos esquemas de conversión

Métodos de conversión

Analógico / digital

La voz en una conversación telefónica se convierte en digital con el objeto de reducir  ruido, comprimir y optimizar el ancho de banda de transmisión. 01011101

Digital / analógico

Analógico / analógico

En caso de una computadora, para enviar datos de un lugar  a otro en la red publica de telefonía

Codificación digital / digital

Cuando se transmite datos desde una computadora a la impresora los datos originales y transmitidos son digitales Codificación digital a digital

La relación entre la señal digital y el hardware de codificación digital a digital de la información

Codificación digital / digital

Unipolar

La codificación unipolar usa únicamente una polaridad. Esta polaridad se asigna a uno de los dos estados binarios, habitualmente el 1. El otro estado, habitualmente 0, se representa por  el voltaje 0

Polar

Usa dos niveles de voltaje: uno positivo y uno negativo. El uso de dos niveles ayuda a reducir el voltaje medio de la línea, aliviando el problema de la componente DC existente en una codificación unipolar. La codificación Manchester y Manchester diferencial es una técnica en el que se anula completamente la componente DC

De todos los mecanismos usados para la codificación digital a digital trataremos el Unipolar, Polar y Bipolar 

Bipolar 

La codificación bipolar usa tres niveles de voltaje: positivo, negativo y cero.

En este ejemplo , los unos se codifican con un valor positivo y los ceros se codifican Codificación unipolar 

como el valor cero. Es una codificación sencilla y barata, tiene dos problemas que restringe su uso: una componente DC y la sincronizaron.

La componente DC : cuando una señal contiene componente DC, no pu ede viajar a través de medios que no puedan gestionar este tipo de componentes. La sincronización : Cuando una señal no varia, el receptor no puede determinar el principio y el final de cada bit. En la codificación unipolar puede haber problemas de sincronización siempre que el flujo de datos contenga largas series interrumpidas de ceros y unos.

 Amplitud

0

1

0

0

1

1

1

0

Tiempo

Para controlar la sincronización de los medios de transmisión unipolar es necesario introducir en la red una línea adicional en paralelo para llevar pulsos de reloj para sincronizar la señal, pero doblar el numero de línea incrementa el costo de las redes.

En RZ la señal no cambia entre los bits sino durante cada bit

Tipos de codificación polar 

Sin retorno a cero : El nivel de señal es siempre positivo o negativo

Polar 

NRZ

NRZ - L

El nivel de señal depende del tipo de bit que representa, el valor de voltaje positivo es “0” y el valor de voltaje negativo es “1”

La señal cambia en medio del intervalo de bit, pero no vuelve a cero. La transición a mitad de intervalo de bit permite la sincronización

RZ

NRZ - I

La inversión del nivel de voltaje representa un bit. Un bit “0” se representa sin ningun cambio. La sincronizacion es mas sencilla puede ser  implementado solo con

Bifásica

Manchester 

Una transición de negativo a positivo representa un “1” bnario y la transicion de positvo a negativo un “0” binario.

Manchester  diferencial

La presencia de transición al inicio del bit significa “0” binario, la ausencia significa “1” binario.

Codificación NRZ – L y NRZ - I

En NRZ-L el nivel de señal depende del estado del bit

 Amplitud

0

1

0

0

1

1

1

0

Tiempo NRZ - L

Tiempo NRZ - I

Transición porque el bit Siguiente es 1

En NRZ-I la señal se invierte si se encuentra un 1

GRACIAS Hernán Salas Email: [email protected] Móvil 999850944