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Samuel Salazar Ramírez
Registro: 11300916 Grupo: 4°G2
Trabajo segundo parcial.
Centro de Enseñanza Técnica Industrial.
Plantel Tonalá.
Sistemas de comunicaciones.
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1.- Introducción a las comunicaciones
Conceptos.
Comunicación. Es el proceso en el cual se transmite información de una entidad a otra.
Por ejemplo, dos personas hablando de una fiesta. Todos los tipos de comunicación
necesitan un emisor y un receptor el cual transmiten un mensaje en forma de código. El
código es un sistema de sonidos, símbolos o
señales el cual puede tener un orden para
que se entienda o puede ser arbitrario. El
canal es el medio en el que se
transmite la información.
Información. Es un conjunto de datos
procesados que está organizado para
que pueda transmitir un mensaje el
cual puede o no cambiar el estado del sujeto o sistema que recibe dicho mensaje.
Evolución de las comunicaciones. Para que las comunicaciones tuvieran el efecto que
hoy en día les pertenece, debieron pasar muchos años; es decir desde que los animales se
empezaban a comunicar con sonidos y movimientos.
Sería mucho abarcar si examinamos cada descubrimiento en las comunicaciones.
Simplemente no acabaríamos y podríamos llenar un libro demasiado grueso.
Los primeros vestigios de fonación surgieron hace 40,000 a.C. los cuales dieron lugar al
lenguaje oral. Las primeras enseñanzas se transmitieron por medio del lenguaje el cual está
basado en reglas y sonidos con nuestra boca.
Ahora con tantos medios de comunicación a nuestro alcance podemos enviar un mensaje
y en milésimas de segundos ya está del otro lado del mundo. Los más grandes
descubrimientos surgieron en el siglo anterior con el desarrollo en el mundo de la
electrónica. Esto permitió que diversas tecnologías como el internet, telefonía celular y la
radio se dieran lugar en este mundo tan acelerado. Hoy en día esto es muy necesario para
la vida diaria.
En la siguiente página podremos observar una línea del tiempo la cual describe algunos de
los avances en las comunicaciones.
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Elementos de la comunicación. Ya habíamos explicado antes los conceptos (los
subrayamos). Sin embargo mostraremos un gráfico para entender mejor los significados.
Tipos y modos de comunicaciones electrónicas
Analógicas. Estas tienen menor calidad en cuanto a las
digitales. Las analógicas se transmiten en una onda
codificada como lo es un amplificador de sonido. El
micrófono transforma una señal sonora a una analógica
la cual un amplificador la multiplica x veces. Por último la
bocina transforma la señal amplificada nuevamente en
sonido.
Digitales. Las digitales son de mucho más calidad.
Volviendo al ejemplo de la bocina en vez de ser
codificada en una señal analógica, es transmitida a través
de pulsos. Lo cual permite mucho más canales de
transmisión (como lo son los reproductores que aceptan
hasta 5.1 canales). La onda sinodal es de una señal
analógica mientras la cuadrada es de una transmisión digital.
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Simplex. Es el tipo de comunicación más simple que existe. El
emisor transmite un mensaje pero el destino no puede
comunicarse con el emisor. Se transmite solo en un canal. Un
ejemplo claro es la radio y la televisión.
Half dúplex. En esta el emisor y el receptor
pueden comunicarse pero no al mismo tiempo.
Un ejemplo claro son los radios que tienen los
policías o vigilantes en los centros comerciales y
los nextel.
Full dúplex. El emisor y el receptor pueden
comunicarse al mismo tiempo. Un ejemplo claro
es el teléfono de casa y también el celular. Se
transmite por el mismo canal.
Vibraciones y ondas. Regresaremos al ejemplo
del sonido. La vibración en el micrófono se transforma en una onda. Nosotros al hablar
emitimos una señal de cierta frecuencia la cual determina la grosura de la voz. A menor
frecuencia es más grave la entonación .
La voz humana varía de 100 Hz a 400 Hz dependiendo de la persona. La voz de una mujer
oscila entre los 150 Hz y 400 Hz (aunque la mayoría llega a los 300 Hz). La voz de un
hombre se encuentra entre los 100 Hz y 200 Hz.
Fórmula para determinar frecuencia
Donde “f” es frecuencia (Hz) y “t” es el periodo (s)
Fórmula para determinar frecuencia
Donde “f” es frecuencia (Hz) y “t” es el periodo (s)
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EJERCICIOS.
Convertir frecuencia a tiempo.
1 KHz =
30 KHz =
30 Hz =
452 MHz =
55 MHz =
89KHz =
105.9 MHz =
101.9 MHz =
90.7 KHz =
91.4 MHz =
Convertir tiempo a frecuencia.
2 min =
3 ms =
.94 ms =
14 ms =
78 us =
.9 us =
450 ms =
30 min =
1 h =
30 ms =
53 µs =
78 ns =
38 ms =
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Tipos de ondas. Las ondas son la forma en la que se transmite información. La onda
cuadrada se utiliza para comunicaciones digitales (de pulsos). La onda sinoidal utiliza la
función seno o coseno y funciona para las comunicaciones analógicas. Las ondas
triangulares se podría decir que son la derivación de las senoidales. Lo ideal es que el
tiempo de bajada y subida sea igual, es decir una onda simétrica.
1.- Ondas electromagnéticas. Estas ondas no necesitan de un medio para propagarse en
el espacio, lo que les permite hacerlo en el vacío a velocidad constante, ya que son
producto de oscilaciones de un campo eléctrico que se relaciona con uno magnético
asociado.
2.- Ondas mecánicas. A diferencia de las anteriores, necesitan un medio material, ya sea
elástico o deformable para poder viajar. Este puede ser sólido, líquido o gaseoso y es
perturbado de forma temporal aunque no se transporta a otro lugar.
3.- Ondas gravitacionales. Estas ondas son perturbaciones que afectan la geometría
espacio-temporal que viaja a través del vacío. Su velocidad es equivalente a la de la luz.
Según su propagación:
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1.- Ondas unidimensionales. Estas ondas, como su nombre indica, viajan en una única
dirección espacial. Es por esto que sus frentes son planos y paralelos.
2.- Ondas bidimensionales. Estas ondas, en cambio, viajan en dos direcciones cualquieras
de una determinada superficie.
3.- Ondas tridimensionales. Estas ondas viajan en tres direcciones conformando un
frente de esférico que emanan de la fuente de perturbación desplazándose en todas las
direcciones.
Según su dirección:
1.- Ondas transversales. Las partículas por las que se transporta la onda se desplazan de
manera perpendicular a la dirección en que la onda se propaga.
2.- Ondas longitudinales. En este caso, las moléculas se desplazan paralelamente a la
dirección en que la onda viaja.
Según su periodicidad:
1.- Ondas no periódicas. Estas ondas son causadas por una perturbación de manera
aislada o, si las perturbaciones se dan de manera repetida, estas tendrán cualidades
diferentes.
2.- Ondas periódicas. Son producidas por ciclos repetitivos de perturbaciones.
Fenómenos con las ondas.
Onda constructiva. Es la onda que se genera con el cruce de dos ondas. La
onda a se suma con la onda b produciendo una onda c de mayor amplitud.
Onda destructiva. Es una onda que se genera igual, con el
cruce de dos ondas pero en vez de sumarse esta se disminuye.
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Ruido e interferencia.
Definición.
Cualquier sistema eléctrico o electrónico, por la naturaleza propia de los dispositivos que
lo conforman, genera o recibe señales indeseadas que restringen su óptima performance.
Estas señales “contaminan” la señal deseada en forma, generalmente, de ruido e
interferencias. Estos ocasionan restricciones en los sistemas electrónicos de precisión
especialmente de aquellos que trabajan con radiofrecuencias. Por supuesto los sistemas de
radar no están exentos de los ruidos e interferencias.
Tipos de ruido
Ruido de disparo
El ruido de disparo es un ruido electromagnético no correlacionado, también llamado
ruido de transistor, producido por la llegada aleatoria de componentes portadores
(electrones y huecos) en el elemento de salida de un dispositivo, como ser un diodo, un
transistor (de efecto de campo o bipolar) o un tubo de vacío. El ruido de disparo está
yuxtapuesto a cualquier ruido presente, y se puede demostrar que es aditivo respecto al
ruido térmico y a él mismo.
Ruido de Johnson-Nyquist
También conocido como ruido termal es el ruido generado por el equilibrio de las
fluctuaciones de la corriente eléctrica dentro de un conductor eléctrico, el cual tiene lugar
bajo cualquier voltaje, debido al movimiento térmico aleatorio de los electrones.
Ruido de parpadeo
Es una señal o proceso con una frecuencia de espectro que cae constantemente a
altas frecuencias con un espectro rosa.
Ruido a ráfagas
Este ruido consiste en una sucesiones de escalones en transiciones entre dos o más niveles
(no gaussianos), tan altos como varios cientos de milivoltios, en tiempos aleatorios e
impredecibles.
Ruido de tránsito
Está producido por la agitación a la que se encuentra sometida la corriente de electrones
desde que entra hasta que sale del dispositivo, lo que produce una variación aleatoria
irregular de la energía con respuesta plana.
Ruido de intermodulación
Es la energía generada por las sumas y las diferencias creadas por la amplificación de dos o
más frecuencias en un amplificador no lineal.
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Factores que provocan el ruido en equipos de comunicaciones.
Internos.Variaciones suaves de Voltaje
1. Fluctuaciones repentinas de Voltaje.
2. Interrupciones Momentáneas.
3. Interrupciones Sostenidas.
4. Desviaciones de Frecuencia.
5. Desbalanceo de Fases.
6. Distorsión Armónica.
7. Señales de alta o baja Frecuencia
inyectadas intencionalmente.
8. Ruido Eléctrico.
Externos.
1. La red eléctrica de potencia, que en España es de 50 Hz, es la principal fuente de
interferencia, ya que es omnipresente y que por ella fluyen altos niveles de intensidades.
2. Las variaciones de la temperatura, y los gradientes de temperaturas en los sistemas
electrónicos tienen una gran influencia sobre todos los dispositivos semiconductores.
3. Los golpes y vibraciones mecánicas generan fallos y micro-interrupciones en las
conexiones y soldaduras deficientes.
4. Los motores de explosión, generan una señal disruptiva de alta potencia y con un espectro
frecuencial muy amplio en el rango entre 30 y 300 MHz.
5. Los sistemas digitales se alimentan mediante inte nsidades que cambian de forma
impulsiva durante los cambios de estado, a la frecuencia del reloj. Su magnitud y espectro
frecuencial es fuertemente dependiente de los tiempos de cambio entre estados.
6. Los conmutadores de potencia generan impulsos de gran amplitud que son fuente de
intensas interferencias. Los conmutadores electrónicos basados en tiristores, y dispositivos
electrónicos de conmutación, que se utilizan en el control de motores y fuentes de
potencia, son generadores de ruidos de amplio espectro, como consecuencia de la rapidez
de sus cambios y del nivel de las intensidades que conmutan.
7. La escobillas de los colectores de los motores eléctricos constituyen unos interruptores
mecánicos que operan a gran velocidad, y que generan un ruido con espectro entre 1 y 10
KHz.
8. Las descargas de arco que se producen en los sistemas de muy alta tensión, cuando están
en mal estado, o cuando la atmósfera en la que operan es húmeda, proporciona un
espectro blanco de gran amplitud.
9. En las lámparas de descarga, como los tubos fluorescentes o de neón, generan un ruido de
interferencia con espectro relevante por encima de 1 MHz. En este caso, un elemento de
filtro, como puede ser una inducción que trate de mantener constante la corriente, lo
reduce drásticamente.
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10. Otras fuentes de interferencias habituales son los equipo que operan con espectros
frecuenciales muy estrechos, como los generadores de RF magnetrones, equipos de
soldadura y cualquier tipo de transmisor.
Para evitar el ruido.
Para evitar la presencia del ruido en la comunicación es habitual introducir cierta
proporción de redundancia en la codificación del mensaje. La redundancia es la parte del
mensaje que podría omitirse sin que se produzca pérdida de información.
Cualquier sistema de comunicación introduce algún grado de redundancia, para asegurar
que no hay pérdida de información esencial, es decir, para asegurar la perfecta recepción
del mensaje.
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Líneas de transmisión. Es una estructura material que está diseñada para dirigir la
transmisión de energía a través de ondas electromagnéticas.
En la imagen se puede observar un
ejemplo de líneas de transmisión. Este
son dos cables conductores los cuales
están separados por espaciadores.
Después hacia abajo se ve como es en
realidad su versión comercial (tiene su
versión con aislante). La anterior era
como está conformada internamente.
Al igual, en la cuarta imagen están dos
cables trenzados y en la quinta un solo
cable que tiene dos canales por donde transmitir información.
Fenómenos con las ondas
Reflexión de la Luz
Para explicar este fenómeno debemos primero expresar que: Espejo es toda superficie
pulimentada, por ejemplo una lámina de cristal, la superficie de un lago en reposo, etc...
La reflexión de una onda sucede cuando esta llega al espejo. Regresa al espacio con el
mismo ángulo que entró.
Espectro electromagnético y Efecto Doppler
El efecto Doppler, llamado así por el austríaco Christian Andreas Doppler, es el aparente
cambio de frecuencia de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente
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respecto a su observador. Doppler propuso este efecto en 1842 en su tratado Über das
farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels (Sobre el color de
la luz en estrellas binarias y otros astros).
El efecto Doppler consiste en que la onda varia de amplitud cuando esta se mueve en el
espacio libre. Por ejemplo, cuando una ambulancia pasa con la alarma encendida podemos
percibir que el tono de la alarma va cambiando entre más se acerca. Cuando se aleja este
va disminuyendo y se escucha un poco más grave.
Ejemplo del efecto Doppler. El carro que se va alejando se escucha más grave que el que
se acerca.
Líneas de transición y antenas.
Líneas de Transmisión
Una línea de transmisión es una estructura material utilizada para dirigir la transmisión de
energía en forma de ondas electromagnéticas, comprendiendo el todo o una parte de la
distancia entre dos lugares que se comunican.
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Clasificación (unifilar, bifilar, multifilar, coaxial, UTP)
Un esquema o diagrama unifilar es una representación gráfica de una instalación eléctrica
o de parte de ella. El esquema unifilar se distingue de otros tipos de esquemas eléctricos
en que el conjunto de conductores de un circuito se representa mediante una única línea,
independientemente de la cantidad de dichos conductores. Típicamente el esquema
unifilar tiene una estructura de árbol.
Un cable bifilar es una línea de transmisión en la cual la distancia entre dos conductores
paralelos es mantenida constante gracias a un material dieléctrico. El mismo material que
mantiene el espaciado y el paralelismo entre los conductores sirve también de vaina.
Es una representación de un diagrama eléctrico en donde se usan diferentes líneas
eléctricas e incluso se cruzan entre ellas para la conexión de diferentes dispositivos. Que a
diferencia del unifilar que básicamente se basa en una sola línea como los diagramas de
conexión tipo árbol el donde las diferentes líneas inciden en un solo punto.
El cable coaxial fue creado en la década de los 30, y es un cable utilizado para transportar
señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central,
llamado vivo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular,
llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes.
Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, de cuyas características
dependerá principalmente la calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por
una cubierta aislante.
Los cables UTP son los que utilizamos para montar una red, de este se conectan los
computadores a un modem y de un computador a otro computador.
Encontramos algunas dificultades al momento de utilizar este medio de conexión como: el
mal ponchado de este, ya sea por normas de ponchado o porque alguno de sus cables
internos que no está haciendo la conexión debida entre ellos mismos.
Parámetros en las líneas de transmisión
Las ecuaciones del telégrafo pueden entenderse
como una simplificación de las ecuaciones de
Maxwell. Para fines prácticos, se asume que el
conductor está compuesto por una serie de redes
bipuerto (cuadripolos) elementales, representando
cada cual un segmento infinitesimal de la línea de
transmisión. Un segmento infinitesimal de línea de
transmisión queda caracterizado, por cuatro
parámetros distribuidos, conocidos también
habitualmente como parámetros primarios de la línea de transmisión.
Eficiencia
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Se define como la capacidad de disponer de alguien o de algo para conseguir un objetivo
determinado con el mínimo de recursos posibles viable. No debe confundirse con eficacia
que se define como la capacidad de lograr el efecto que se desea o se espera.
Frecuencia de operación
La frecuencia de operación es la frecuencia en la que funciona u opera un dispositivo.
Por ejemplo, la frecuencia de operación (la frecuencia donde funciona) el Wi-fi (802.11b) es
el rango de frecuencia de 2,4 GHz.
Claro debe tener ciertas características y normas para no afectar a la salud o afectar en lo
más mínimo posible.
Resistencia
Se le llama resistencia eléctrica a la mayor o menor oposición que tienen los electrones
para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el sistema
internacional es ohm, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico
alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.
La resistencia (R) se calcula dividiendo el voltaje (V) sobre la corriente (I):
Inductancia
- la inductancia (L), es una medida de la oposición a un cambio de corriente de un
inductor o bobina que almacena energía en presencia de un campo magnético, y se define
como la relación entre el flujo magnético y la intensidad de corriente eléctrica (I) que
circula por la bobina y el número de vueltas (N) del devanado:
Capacitancia
Se define como la razón entre la magnitud de la carga de cualquiera de los conductores y
la magnitud de la diferencia de potencial entre ellos.
Impedancia
La impedancia (Z) es la oposición al paso de la corriente alterna. A diferencia de la
resistencia, la impedancia incluye los efectos de acumulación y eliminación de carga
(capacitancia) e/o inducción magnética (inductancia). Este efecto es apreciable al analizar la
señal eléctrica implicada en el tiempo.
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Definición y parámetros de antenas
Una antena es un dispositivo (conductor metálico) diseñado
con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas
hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma
voltajes en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la
función inversa.
Tipos y aplicaciones de antenas
Antenas Dipolo
Todas las antenas de dipolo tienen un patrón de
radiación generalizado. Primero el patrón de
elevación muestra que una antena de dipolo es
mejor utilizada para transmitir y recibir desde el lado
amplio de la antena.
Antenas Dipolo multi-elemento
Las antenas multi-elemento tipo dipolo cuentan con algunas de las
características generales del dipolo simple. Cuentan con un patrón
de elevación y azimuth similar al de la antena dipolo simple.
Antenas Yagi
Estas se componen de un arreglo de elementos
independientes de antena, donde solo uno de ellos
transmite las ondas de radio. El número de elementos
(específicamente, el número de elementos directores) determina la ganancia y directividad.
Antenas Panel Plano (Flat Panel)
Las antenas de panel plano como su nombre lo dice son un panel con
forma cuadrada o rectangular y están configuradas en un formato tipo
patch.
Antenas Parabólicas:
Las antenas parabólicas usan características físicas así como antenas de elementos
múltiples para alcanzar muy alta ganancia y direccionalidad.
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Antena de Ranura:
Las antenas de ranura cuentan con características de radiación muy
similares a las de los dipolos, tales como los patrones de elevación y
azimuth, pero su construcción consiste solo de una ranura estrecha
en un plano.
Antenas Microstrip:
Estas antenas pueden ser hechas para emular cualqueira de los
diferentes tipos de antenas antes mencionados. Las antenas microstrip
ofrecen varios detalles que deben de ser considerados.
Modulación.
Modulación analógica
Se utiliza cuando se desea transmitir la señal analógica a una frecuencia diferente o con un
ancho de banda menor. La modulación se puede realizar utilizando cambios de amplitud,
frecuencia o fase de la señal portadora. Para saber la altura de la antena debemos tener en
cuenta la frecuencia. La fórmula es la siguiente.
Donde f es la frecuencia en Kilo Hertz.
Modulación por amplitud (Transmisoras y receptores)
Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de modulación no lineal
que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma qué esta cambie
de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, qué es la información que
se va a transmitir.
Modulación por frecuencia (Transmisores y receptores)
En telecomunicaciones, la frecuencia modulada (FM) ó la modulación de frecuencia
transmite información a través de
una onda portadora variando su
frecuencia (contrastando está 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).
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Modulación analógica por pulsos
Es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una
senoidal o una
cuadrada, por
ejemplo), ya sea para
transmitir información
a través de un canal
de comunicaciones o
para controlar la
cantidad de energía
que se envía a una
carga.
El ciclo de trabajo de
una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período.
Expresado matemáticamente.
Convertidores A/D y D/A
La conversión analógica-digital (CAD) o digitalización consiste en la transcripción de
señales analógicas en señales digitales, con el propósito de facilitar su procesamiento
(codificación, compresión, etc.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y
otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas.
Un conversor digital-analógico o DAC es un dispositivo para convertir datos digitales en
señales de corriente o de tensión analógica.
Teorema de muestreo y criterio de Nyquist
El teorema de muestreo de Nyquist-Shannon, también conocido como teorema de
muestreo de Whittaker-Nyquist-Kotelnikov-Shannon, criterio de Nyquist o teorema de
Nyquist, es un teorema fundamental de la teoría de la información, de especial interés en
las telecomunicaciones.
Este teorema fue formulado en forma de conjetura por primera vez por Harry Nyquist en
1928, y fue demostrado formalmente por Claude E. Shannon en 1949.
Modulaciones Básicas por pulsos: PPM, PAM, PWM
La Modulación por Posición de Pulso, (PPM), En donde la Amplitud y el ancho son fijos y
la posición en variable, es un tipo de modulación en la cual una palabra de R bits es
codificada por la transmisión de un único pulso que puede encontrarse en alguna de las
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2^M posiciones posibles. Si esto se repite cada X segundos, la tasa de transmisión es de
R/X bits por segundo.
La modulación por amplitud de pulsos (PAM)
La modulación PAM en donde la posición y el ancho quedan fijos y la amplitud es la que
varía. Dichas amplitudes pueden ser reales o complejas. Si representamos las amplitudes
en el plano complejo tenemos lo que se llaman constelaciones de señal (incluir dibujo).
La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM) de una señal o fuente
de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica
(una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de
un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una
carga.
Otros tipos de modulación por pulsos: PCM
La modulación por impulsos codificados (MIC o PCM) es un procedimiento de modulación
utilizado para transformar una señal analógica en una secuencia de bits (señal digital), este
método fue inventado por Alec Reeves en 1937. Una trama o stream PCM es una
representación digital de una señal analógica en donde la magnitud de la onda analógica
es tomada en intervalos uniformes (muestras), cada muestra puede tomar un conjunto
finito de valores, los cuales se encuentran codificados.
Modulación Digital
El término comunicaciones digitales abarca un área extensa de técnicas de
comunicaciones, incluyendo transmisión digital y radio digital. La transmisión digital es la
transmisión de pulsos digitales, entre dos o más puntos, de un sistema de comunicación. El
radio digital es la transmisión de portadoras analógicas moduladas, en forma digital, entre
dos o más puntos de un sistema de comunicación.
ASK
La modulación por desplazamiento de amplitud, (ASK), es una forma de modulación en la
cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora
en función de los datos a enviar.
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.
FSK
La modulación por desplazamiento de frecuencia o FSK, 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".
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QAM
La Modulación de amplitud en cuadratura (conocida también como QAM) es una técnica
que transporta datos, mediante la modulación de la señal portadora, tanto en amplitud
como en fase. Esto se consigue modulando una misma portadora, desfasada en 90°. La
señal modulada en QAM está compuesta por la suma lineal de dos señales previamente
moduladas en Doble Banda Lateral con Portadora Suprimida.
Multicanalizacion
Dispositivo de telecomunicaciones que tiene como entrada muchos canales de
información y que los combina (multicanaliza) para transmitirlos sobre en un solo canal de
comunicaciones. En el otro extremo debe existir otro mux que realiza el proceso contrario,
es decir, desmulticanaliza la entrada en varias salidas.
Multicanalizacion por división de tiempo
Los multicanalizadores en FDM tienen como entrada varios canales trabajando en
diferentes frecuencias y las combina
en un solo ancho de banda. En
televisión por cable, una red de
cable es usada para contener
diferentes canales de televisión los
cuales utilizan diferentes frecuencias
y cuyo ancho de banda de cada
canal es de 6 MHz.
Un espectro típico de este tipo de
sistemas es de 500 a 800 MHz de
ancho de banda, el cual es
suficiente para dar cabida a más de
80 canales de programación. Cada
canal funciona separadamente, los cuales al ser sintonizados en el televisor se
desmulticanaliza un canal a la vez.
Multicanalizacion por división de frecuencia
TDM fue originalmente desarrollado en la red telefónica pública en los 50s para eliminar
los problemas de ruido y filtraje de FDM cuando muchas señales son multicanalizadas en
el mismo medio de transmisión. Después, hubo la necesidad de incrementar la eficiencia
de multicanalización en los atestados manojos de cables de las grandes ciudades. Esta
técnica hizo uso de la tecnología emergente de esa época, electrónica del estado sólido, y
fue 100% digital. La información analógica es primero convertida a formato digital antes
de la transmisión.
21
Introducción al modem
Un módem (Modulador Demodulador) es un dispositivo que sirve para enviar una señal
llamada moduladora mediante otra señal llamada portadora. Se han usado módems desde
los años 60, principalmente debido a que la transmisión directa de las señales electrónicas
inteligibles, a largas distancias, no es eficiente, por ejemplo, para transmitir señales de
audio por el aire, se requerirían antenas de gran tamaño (del orden de cientos de metros)
para su correcta recepción.
Tipos de modem
Módem analógico. Esta clase de módem se caracteriza por convertir las señales digitales
propias de una computadora a señales telefónicas de tipo analógico, y viceversa.
Los módems analógicos pueden ser clasificados en:
Módem externo. Es un dispositivo que viene en su propia carcasa y se conecta
externamente con el computador. Es fácil de instalar, portátil, se conecta por el puerto en
serie o puertos del tipo USB y dispone de indicadores luminosos para su control.
Módem interno: es una tarjeta de expansión en la que están incluidos todos los
elementos del módem. Se puede conectar mediante tres formatos, que incluyen el Bus ISA,
el Bus PCI y el AMR.
El módem interno está integrado al computador y funciona con la misma energía eléctrica.
Es difícil de instalar y solo cuenta con una salida de carácter externo hacia la línea
telefónica.
Módem Digital: necesita una línea telefónica de carácter digital denominada RDSI (Red
Digital de Servicios Integrados) para su óptimo funcionamiento. El módem digital brinda
la posibilidad de mantener dos comunicaciones distintas con una sola línea. Posee tiempos
mínimos para establecer una conexión y mayor calidad de la conexión.
Cable módem: es un dispositivo que permite acceso a Internet a gran velocidad vía TV
cable. Este tipo de módem se utiliza generalmente en hogares, tiene dos conexiones, uno
por cable a la conexión de la pared y otro al computador, por medio de interfaces y cuenta
con dos tipos: coaxiales de Fibra Óptica y ADSL.
22
EJERCICIOS
Determinar la altura de la antena cuando la frecuencia es igual a:
3 Hz =
4.7 KHz =
30 KHz =
300MHz =
800Hz =
303 Hz =
5.3 KHz =
57 KHz =
380 MHz =
900 Hz =
23
Índice.
1.- Introducción a las comunicaciones.
- Conceptos
- Comunicación
- Información
- Evolución de las comunicaciones
- Elementos que intervienen en las comunicaciones
- Tipos y modos de comunicaciones electrónicas
- Analógica
- Digital
- Simplex
- Half dúplex
- Full dúplex
- Vibraciones y ondas
- Tipos de ondas
- Fenómenos con las ondas
- Espectro electromagnético y Efecto doppler
- Definición
2.- Líneas de transición y antenas.
-Definición
-Líneas de Transmisión
- Clasificación (unifilar, bilfilar, multifilar, coaxial, UTP)
-Parámetros en las líneas de transmisión
-Eficiencia
-Frecuencia de operación
-Resistencia
-Inductancia
-Capacitancia
-Impedancia
24
-Conceptos básicos de antenas
-Definición y parámetros de antenas
-Tipos y aplicaciones de antenas
3.- Ruido e interferencia
-Definición
-Tipos de ruido
-Tipos de interferencia
-Factores que provocan el ruido en equipos de comunicaciones
-Internos
-Externos
-Procedimientos para disminuir el ruido en equipos de comunicaciones
-Filtros
-Control de temperatura
4.- Modulación.
-Modulación analógica
-Modulación por amplitud (Transmisoras y receptores)
-Modulación por frecuencia (Transmisores y receptores)
-Modulación analógica por pulsos
-Convertidores A/D y D/A
-Teorema de muestreo y criterio de Nyquist
-Modulaciones Básicas por pulsos: PPM, PAM, PWM
-Otros tipos de modulación por pulsos: PCM
-Modulación Digital
-ASK
-FSK
-QAM
-Multicanalizacion
-Multicanalizacion por división de tiempo
25
-Multicanalizacion por división de frecuencia
-Multicanalizacion por división de fase
-Multicanalizacion por división de código
-Aplicaciones
-Introducción al modem
-Tipos de modem
-Instalación y configuración
5.- Telefonía
-Alámbrica
-Inalambrica
-Celular
-Satelital
-IP
-Espectro electromagnético
-Microondas
-Sistemas de comunicaciones óptimas
-Comunicaciones por ondas de luz en el espacio libre
-Comunicaciones por fibra óptica.
