Tarea 3 - Realizar las modulaciones Digitales
Grupo: 2150504_19
Elaborado por: Jhonnatan Ordoñez Piamba C.C: 1114818912 Luis Alberto Sánchez Correa C.C: 16786134 Jhon Toro Orlando Cartagena González C.C: 1113623530
Presentado a: Gonzalo Medina
Universidad Nacional Abierta y a Distancia Sistemas de Comunicación Cali Valle Noviembre 2018
INTRODUCCIÓN
El siguiente documento tiene el desarrollo de la actividad Tarea 3 - Realizar las modulaciones Digitales, que tiene como enfoque identificar y evaluar las aplicaciones de la las ondas en general y en específico las ondas electromagnéticas en la vida cotidiana y se presenta como requisito para la valoración inicial del curso Ingeniería de Telecomunicaciones identifica los fundamentos de los sistemas de comunicación, a través de la solución de ejercicios tantos conceptuales como matemáticos relacionados con el manejo y tratamiento de una señal, grupo 208051_43.
La importancia que tiene la realización de este trabajo, radica en unas tareas individuales y colaborativas por parte del grupo, y la práctica profesional e integración a nuestra vida moderna por medio de responder preguntas de problemas de aplicación de la vida cotidiana, donde cada integrante del grupo seleccionara y desarrollara un problema problema para luego debatir al interior del grupo colaborativo y entregar un solo trabajo (por parte de un integrante en el entorno de evaluación y seguimiento). Nos ayudaran a aumentar nuestros conocimientos en aras de formar un profesional integro. En esta unidad se hace Introducción a los sistemas de comunicación, en los Modelo de sistemas de comunicación, en los Tipos de sistemas de comunicación, en la Comunicación e información, en los Canal y Señales, en el Análisis A nálisis de Señales y en la Multiplexación entre otros temas relevantes. También se profundiza en los fundamentos de los sistemas de comunicación a partir del concepto, manejo y tratamiento de una señal, así como identificar los elementos constitutivos de un sistema de comunicación y la clasificación de los mismos, describiendo y caracterizando de manera adecuada los conceptos, tecnologías y procedimientos, relacionados con las modulaciones analógicas existentes en la actualidad y reconociendo las perturbaciones y efectos del ruido en ellas, como también interpreta modulaciones analógicas a través de la solución de ejercicios tanto teóricos como prácticos, relacionados con el concepto, manejo y tratamiento de una señal modulada.
OBJETIVOS Principal Realiza modulaciones digitales a través de la solución de ejercicios tanto teóricos como prácticos, relacionados con el concepto, manejo y tratamiento de una señal modulada.
Secundarios
Establecer lazos de comunicación con los integrantes del grupo colaborativo
Dar respuestas de modo individual a las preguntas planteadas en este ejercicio.
Elaborar el informe requerido y presentarlo en el espacio colaborativo para aportes grupales.
1. Modulación Digital
Relacione y explique un modelo de comunicaciones digitales.
Modelos de comunicación Canal de comunicación: visual, oral, gestual, etc. ha permanecido invariable a lo largo de la historia de la humanidad.
Medio de comunicación: intermediario de la comunicación. personalmente o a través de tecnologías.
Carácter de la comunicación: condición de los miembros que intervienen en ella. interpersonal o masiva
Modelo de Harold Laswell - 1948
Emisor ¿Quién?
Mensaje ¿Dice qué?
Medio
Receptor
¿por qué canal?
¿A quién?
El conocido modelo o paradigma de Harold Lasswell fue formulado en 1948 y a pesar de los años transcurridos, sigue teniendo valor, ya que representa un modelo de comunicación unidireccional muy frecuente en la comunicación de masas. Lasswell establece una serie de puntos que hacen posible un acto de comunicación; quién dice qué, a quién, por qué canales y con qué efectos. Estos
puntos
fueron
desarrollados
por
Lasswell
tras
las
formas
de
comunicación empleadas durante la Primera y Segunda Guerra Mundial, en las que la propaganda jugaba un papel fundamental para persuadir a la población sobre intereses políticos políticos y bandos bandos de guerra, como la Alemania nazi. A partir de este contexto comunicativo es cuando Lasswell decide formular su conocido paradigma, definiendo la comunicación como un acto en el que el emisor dirige el mensaje al receptor con una determinada intencionalidad. Además, establece que, en el caso de formas de comunicación masiva como la propaganda, la comunicación es unidireccional, ya que el emisor envía el mensaje y el receptor lo recibe de manera pasiva, sin reacción.
Modelo de Shannon y Weaver 1949 –
Fuente de ruido
Fuente
Transmisor
Mensaje
Canal
Señal
Receptor
Mensaje
Destino Destino
Señal
El modelo original de Shannon y Weaver tiene cinco elementos: fuente de información, transmisor, canal, receptor y destino. Para ilustrar el proceso de la comunicación, el primer paso es la fuente de información donde se almacena la información. A continuación, para enviar la información, el mensaje se codifica en señales, para que pueda viajar a su destino. Una vez codificado el mensaje, pasa por el canal en el que las señales se adaptan para la transmisión. Además, el canal llevó el curso de ruido, que es cualquier interferencia que pueda llevar a que la señal reciba información diferente de la fuente. Después del canal, el mensaje llega al paso del receptor donde el mensaje se reconstruye (decodifica) a partir de la señal. Finalmente, el mensaje llega a su destino.
Modelo de David Berlo 1960 –
Fuente Habilidades Actitudes Conocimiento Sistema social Cultura
Mensaje Contenido Elementos Tratamiento Estructura Código
Canal Vista Oído Tacto Olfato Gusto
Rece ptor Receptor Habilidades Actitudes Conocimiento Sistema social Cultura
En 1960, David Berlo expandió el modelo de transmisión lineal con el Modelo de comunicación del emisor-mensaje-canal-receptor (SMCR). Más tarde, Wilbur Schramm introdujo un modelo que identificó múltiples variables en la comunicación que incluyen el transmisor, la codificación, los medios, la decodificación y el receptor.
Modelo de Osgood y Schramm - 1954
Mensaje
Codificador Intérprete Decodificador
Decodificador Intérprete Codificador
Mensaje
Wilbur Schramm (1954) también indicó que también deberíamos examinar el impacto que un mensaje tiene (deseado y no deseado) en el objetivo del mensaje. Entre las partes, la comunicación incluye actos que confieren conocimientos y experiencias, dan consejos y órdenes, y hacen preguntas. Estos actos pueden tomar muchas formas, en una de las diversas formas de comunicación. La forma depende de las habilidades del grupo comunicándose. Juntos, el contenido y la forma de la comunicación crean mensajes que se envían hacia un destino. El objetivo puede ser uno mismo, otra persona o ser, otra entidad (como (como una corporación o grupo de seres). La comunicación puede
verse como procesos de transmisión de información regidos por tres niveles de reglas semióticas:
Sintáctica (propiedades formales de los signos y símbolos),
Pragmático (preocupado por las relaciones entre signos / expresiones y sus usuarios) y
Semántico (estudio de las relaciones entre signos y símbolos y lo que representan).
Por lo tanto, la comunicación es interacción social donde al menos dos agentes que interactúan comparten un conjunto común de signos y un conjunto común de reglas semióticas. Esta regla comúnmente mantenida en cierto sentido ignora la comunicación automática, incluida la comunicación intrapersonal a través de diarios o conversaciones personales, ambos fenómenos secundarios que siguieron a la adquisición primaria de competencias comunicativas dentro de las interacciones sociales.
Considerando un sistema de modulación digital, relacione cinco tipos básicos más comunes de modulación digital. ASK Es una modulación de amplitud donde la señal DESPLAZAMIENTO moduladora (datos) es digital. Los dos valores DE AMPLITUD binarios se representan con dos amplitudes diferentes y es usual que una de las dos amplitudes sea cero; es decir uno de los dígitos binarios se representa mediante la presencia de la portadora a amplitud constante, y el otro dígito se representa mediante la ausencia de la señal portadora. En este caso la señal moduladora.
Debido a que la señal moduladora es una secuencia periódica de pulsos, su espectro de frecuencias obtenido por medio del desarrollo en serie compleja de Fourier tiene la característica de la función sen x/x. Por lo tanto, concluimos que el ancho de banda necesario para esta transmisión es mayor que el requerido para modulación de amplitud, debido a que la cantidad de señales de frecuencias significativas (las del primer tramo) que contiene el espectro, dependiendo dicha cantidad de la relación entre el período y el tiempo de duración de los pulsos. ASK es sensible a cambios repentinos de la ganancia, además es una técnica de modulación ineficaz. La técnica ASK se utiliza para la transmisión de datos digitales en fibras ópticas, en los transmisores con LED, la expresión de la señal modulada sigue siendo válida. Es decir, un elemento de señal se representa mediante un pulso de luz, mientras que el otro se representa mediante la ausencia de luz. Los transmisores láser tienen normalmente un valor de desplazamiento, "bias", que hace que el dispositivo emita una señal de alta intensidad para representar un elemento y una señal de menor amplitud para representar al otro.
FSK DESPLAZAMIENTO DE FRECUENCIA
Una modulación de frecuencia donde la señal moduladora (datos) es digital. Los dos valores binarios se representan con dos frecuencias diferentes (f1 y f2) próximas a la frecuencia de la señal portadora fp.
FSK de banda reducida o banda angosta. Si el índice de modulación es pequeño, mf (esto significa que la variación de frecuencia de la señal modulada produce una diferencia de fase menor que pi/2), se tiene modulación de frecuencia en banda angosta y su espectro de frecuencias es similar al de ASK. La única diferencia es que, en este caso, la amplitud de las armónicas se ve afectada por la frecuencia o sea, se tiene una pequeña modulación de amplitud, superpuesta a la FSK. FSK de banda ancha. Las ventajas de FSK sobre ASK se hacen notables cuando el índice de modulación es grande es decir mf. Con esta condición se aumenta la protección contra el ruido y las interferencias, obteniendo un comportamiento más eficiente respecto a ASK, puesto que en este caso la pequeña modulación de amplitud mencionada en el caso de FSK de banda angosta se hace despreciable. La desventaja es que es necesario un mayor ancho de
banda, debido a la mayor cantidad de bandas laterales (un par por cada armónica).
PSK DESPLAZAMIENTO DE FASE
Es una modulación de fase donde la señal moduladora (datos) es digital. Existen dos alternativas de modulación PSK: PSK convencional, donde se tienen en cuenta los desplazamientos de fase y PSK diferencial, en la cual se consideran las transiciones. Las consideraciones que siguen a continuación son válidas para ambos casos.
En PSK el valor de la señal moduladora está dado mientras que la señal portadora vale:
vp(t) =
Vp cos(2π f p t) En donde Vp es el valor pico de la señal portadora y f p es
la frecuencia
de la
señal portadora.
La
modulación PSK está caracterizada por v(t) = vp(t) . vm(t)
o sea
v(t) = Vp . Vm cos(2π f p t)
Luego para Vm = 1
v(t) = Vp cos(2π f p t)
y para
Vm = -1 v(t) = -Vpcos(2π f p t) = Vpcos(2π f p t + π) Entre las dos últimas expresiones de v(t), existe una diferencia de fase de 180º, y la señal varia entre dos fases, es por ello que se denomina 2PSK. Al sistema modulador de 2PSK se lo suele comparar con una llave electrónica controlada por la señal moduladora, la cual conmuta entre la señal portadora y su versión desfasada 180º.
En el sistema PSK convencional es necesario tener una portadora en el receptor para sincronización, o usar un código auto - sincronizante, por esta razón surge la necesidad de un sistema PSK diferencial. Es diferencial
puesto
que
la
información
no
esta
contenida en la fase absoluta, sino en las transiciones. La referencia de fase se toma del intervalo inmediato anterior,
con
lo
que
el
detector
decodifica
la
información digital basándose en diferencias relativas de fase.
Modulación MPSK (Multi-PSK)
En este sistema la fase de la señal portadora puede tomar secuencialmente N valores posibles separados entre sí por un ángulo definido, este es un caso de transmisión multinivel, donde la portadora tomará los N valores posibles de acuerdo a los niveles de amplitud de la señal moduladora. Dado que la cadencia de una transmisión de datos binarios está dada por la cantidad de veces que una señal cambia
de nivel, observaremos como podemos enviar dos unidades de información (dos bits), mediante un solo cambo de nivel. nivel. Tengamos la siguiente secuencia secuencia de bits. Si a los bits de la cadena de información los tomamos de a dos, tendremos. 10 | 11 | 01 | 00 | 10 | 01. O sea que al tomar los bits de a dos de una señal binaria unipolar, hay solo cuatro combinaciones a la cuales se las denomina dibits. 00 01 10 11
Si a cada par de bits, le asignamos diferentes niveles o amplitudes de señal, se obtiene la siguiente tabla.
Dibit
Nivel Asignado
00
0
01
1
10
2
11
3
Los cuales se pueden representar de la siguiente manera, A los pulsos de las señales multinivel se los denomina dibits, puesto que en cada uno de ellos se envían dos bits. En forma similar se pueden obtener tribits, cuadribits, etc. Este tipo de señales son las que se emplean en MPSK. Para el caso particular de N = 4, se tiene 4PSK o QPSK. Como la señal portadora toma 4 valores posibles, se deberán producir 4 desplazamientos de fase que nos proveerán 4 fases
distintas, correspondiendo cada uno de ellos a un dibit diferente. Para este caso, gráficamente tendremos los siguientes desplazamientos de fase. Si recordamos que la velocidad de transmisión Vt está dada por Al aumentar N estamos incrementando la velocidad de transmisión para el mismo ancho de banda, puesto que no hemos aumentado la velocidad de modulación. Por otra parte, el periodo de un dibit será el doble del periodo de un bit, o sea Tdibit = 2 Tbit. De donde se deduce que el ancho de banda para cada caso. En consecuencia, para la misma velocidad de transmisión Vt cuando se transmiten dibits, se requerirá la mitad del ancho de banda que para la transmisión de los bitts individuales. En el sistema 4PSK las señales son más sensibles a los efectos de interferencias y ello provoca un aumento en la tasa d error. Si se desea transmitir 4PSK con la misma tasa de error que en 2PSK, se debe aumentar en 3dB la relación señal ruido.
Modulación por fase continua
Modulación de fase donde la señal moduladora (datos) es digital, la fase de la señal portadora se desplaza para representar con ello a los datos digitales. Las alternativas de modulación PSK: PSK de dos niveles PSK de cuatro niveles. PSK de dos niveles: Conocida como desplazamiento de fase binario, que utiliza dos fases para representar los dos dígitos binarios. Tyu. El término de la derecha de la ecuación se debe a que un desplazamiento de 180° (π) es equivalente a invertir la onda sinusoidal, o lo que es lo mismo multiplicarla por -1.
Ondas. Una alternativa a la PSK de dos niveles es la PSK diferencial (DPSK, Differential PSK). En este esquema, un 0 binario se representa enviando un elemento de señal con la misma fase que el elemento anterior transmitido. Un 1 binario se representa enviando un elemento de señal con fase invertida respecto al elemento anterior transmitido. El término diferencial
se
refiere
al
hecho
de
que
el
desplazamiento de fase es respecto al bit transmitido anterior, en lugar de ser respecto a una señal de referencia. PSK de cuatro niveles: Se puede conseguir una utilización más eficaz del ancho de banda si cada elemento de señalización representa a más de un bit. Por ejemplo, en lugar de usar un desplazamiento de fase de 180", como el que se hace en PSK, otra técnica
de
codificación
desplazamiento Quadrature
de
fase
phase-shift
frecuente en
denominada
cua-dratura keying),
(QPSK,
considera
desplazamientos de fase correspondientes a múltiplos de π /2 (90°).
Con QPSK, cada una de las cuatro posibles fases de salida tiene, exactamente, la misma amplitud. En consecuencia, la información binaria tiene que ser codificada por completo en la fase de la señal de salida. Normalmente se realiza un filtrado previo de características particulares para obtener la eficiencia
espectral más conveniente. Son dos los tipos de filtros aplicados:
Filtro coseno realzado (Raised Cosine Rolloff Filter). Este
tipo
satisface
la
condición
de
Nyquist
de
anulación de la señal en los instantes de decisión anteriores y posteriores (interferencia intersímbolo ISI igual a cero). H(f)= ½.[1 + cos π.(1+{f-fN/fN.ß})/2] donde (1+ß)
≤ f ≤ fN.(1-ß) Filtro Gaussiano (Gaussian Pulse-Shaping Filter).Este filtro no satisface el criterio de Nyquist de ISI cero. La función transferencia en frecuencia y la respuesta temporal a un impulso de señal son exponenciales: H(f)= exp (-α2. f2) y h(t)= √π /α . exp (-π . t/α)2 Donde α= 1,1774/BW y el ancho de banda BW es a 3 dB. Si el valor de α se incrementa la eficiencia espectral disminuye y la dispersión temporal del pulso de salida aumenta. La modulación de fase continua CP-FSK (Continuous Phase Fequency Shift Keying) se produce filtrando la señal digital antes de alcanzar al modulador FSK. Cuando el filtro cumple ciertas condiciones se tiene la modulación MSK (Minimum Shift Keying). MSK corresponde a una desviación máxima igual a la mitad de la tasa de bits (índice de modulación K de 0,5). El índice de modulación se
define como K= 2.∆F / Rb, donde ∆F es el corrimiento de frecuencia máximo y Rb la tasa de datos. En MSK la palabra Minimun significa que es el menor valor (mínima separación de frecuencia) que es factible de ser demodulada coherentemente ortogonal. Cuando el tipo de filtro es Gaussiano la modulación se denomina GMSK. Esta es utilizada en el sistema celular GSM.
Como futuro experto qué tipo de modulación digital recomienda que se utilice para los escenarios propuestos, indique sus razones:
Escenario Bajas tasas de transmisión de datos Tasas de datos moderadas
Tasas de datos altas
Tipo de modulación FSK permite velocidades 1200 bps, y es poco susceptible a errores PSK es más usual ya que permite mejor aprovechamiento del ancho de banda, y eso lo da la fibra óptica multicanal hoy en día y su implementación en todo el planeta. PSK es más usual ya que permite mejor aprovechamiento del ancho de banda. 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 multi canalizaciones 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. Los sistemas digitales están mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por ejemplo, detección y corrección de errores), que los sistemas analógicos.
2. OFDM Relacione un diagrama de operación de OFDM e indique con sus palabras como es el mecanismo de funcionamiento, relacione sus ventajas y tecnologías donde emplean OFDM.
A medida que las telecomunicaciones crecían, aumentaba la necesidad de transmitir la información con eficiencia. En un principio para transmitir data simplemente se digitalizaba y se enviaba por un medio físico exclusivo entre el emisor y el receptor. Desperdiciar tanto ancho de banda en una única comunicación se volvió rápidamente en algo obsoleto y se migro a la implementación de un método de multiplexación, que consiste en dividir el espectro en varios canales de información separados en el mismo circuito de comunicación sin interferirse entre sí.
Lo que diferencia al OFDM de otros
procedimientos de multiplexación en frecuencia es la ortogonalidad, pues el
“espaciamiento adecuado” entre entre portadoras es un espaciamiento óptimo. Este espaciamiento consiste en que la separación espectral entre portadoras consecutivas es siempre la misma e igual al inverso del periodo de símbolo. Característica Principal de OFDM.
Entre los sistemas que usan la modulación OFDM destacan: Las normas de televisión digital terrestre DVB-T e ISDB-T. La radio digital DAB La radio digital de baja frecuencia DRM El protocolo de enlace DSL El protocolo de red de área local IEEE 802.11a/g/n, también conocido como Wireless LAN El sistema de transmisión inalámbrica de datos WiMAX El sistema de transmisión de datos de POWER LINE COMUNICATIONS (PLC) Telefonía móvil 4G LTE Sistemas que utilizan la modulación OFDM.
Técnicas de multiplexación FDM, Multiplexación por División de Frecuencia. TDM, Multiplexación por División de Tiempo. CDM, Multiplexación por División de Código. WDM, Multiplexación por división de longitud de onda. En este nos centraremos en la técnica que llevo al descubrimiento de OFDM
Utilizada para transmitir y recibir una gran cantidad de datos, en este caso se aprovecha la multiplexación en frecuencia de las portadoras para transmitir los datos (Audio) en forma independiente, esto se traduce en la optimización del espectro, además de tener la ventaja de ser resistente al multitrayecto, al aplicar el principio de ortogonalidad esto quiere decir que los canales adyacentes no intervienen entre sí.
Entre los sistemas que usan modulación OFDM:
Difusión de audio
Difusión de video digital terrestre
Difusión de servicios integrados digital terrestre
802.11 a, g, n.
Hiper-LAN 2
Televisión digital DVT-T
Radio digital DAB
Radio digital de baja frecuencia DRM
3. Ruido en la Modulación Digital Diligencie en la siguiente tabla, los l os tipos de ruidos presentes en la transmisión digital, con sus palabras descríbalos.
Tipo de ruido Ruido térmico
Descripción Se debe a la agitación térmica de los electrones. Está presente en todos los dispositivos electrónicos y medios de transmisión. Como su nombre indica, es función de la temperatura. El ruido térmico está uniformemente distribuido en el espectro de frecuencias usado en los l os sistemas de comunicación y es por esto por lo que a veces se denomina ruido blanco Ruido de Cuando las señales de distintas frecuencias tienen que Intermodulación compartir el mismo medio de transmisión puede producirse este tipo de ruido. El efecto del ruido de intermodulación es la aparición de señales a frecuencias que sean siempre la suma o diferencia de las dos frecuencias originales, o múltiplos de estas. Diafonía La diafonía es ininteligible, con lo cual en el circuito perturbado solo se percibe como ruido. En el caso de señales digitales en ambos circuitos, el objetivo es que la diafonía se mantenga dentro de unos límites tales que no pueda ser reconocida como señal útil por el extremo extr emo receptor. Ruido impulsivo Corresponde a un sonido de muy corta duración y que en general se caracteriza por un alto nivel de energía acústica, ya que es producido comúnmente por martillos que percuten superficies dura, disparos con armas de fuego, entre otros. Ruido tránsito Está producido por la agitación a la que se encuentra sometida la corriente de electrones desde que entra hasta que sale del dispositivo. Relacione el concepto de interferencia entre símbolo y el uso del diagrama del ojo.
Un diagrama de ojo es la imagen característica en forma de ojo que aparece en la pantalla del osciloscopio cuando visualizamos en él varios periodos de símbolo superpuestos de una señal digital PAM (Pulse Amplitude Modulation). Para conseguir el diagrama de ojo, debemos conectar el osciloscopio a la señal PAM recibida (la secuencia de bits transmitidos debe ser seudoaleatoria para mezclar 0s y 1s) y luego seleccionar en la base de tiempos el doble del periodo de símbolo. La Interferencia intersimbólica Si encadenamos datos (bits) uno tras otro, se acabarán solapados. Se produciría el fenómeno conocido como interferencia intersimbólica (ISI). La distorsión es un tipo partícula de interferencia intersimbólica, ya que provoca un ensanchamiento o solapamiento de los símbolos (bits) causando por el comportamiento frecuencial del sistema (medio de transmisión).
muestra la superposición de las distintas combinaciones posibles de unos y ceros en un rango de tiempo o cantidad de bits determinados. Dichas combinaciones transmitidas por el enlace, permiten obtener las características de los pulsos que se propagan por el medio de comunicación, sean estos por medio de fibra óptica, coaxial, par trenzado, enlaces satelitales, etc. El gráfico se forma superponiendo los trazos de la salida del filtro receptor en un osciloscopio. Por ejemplo, en una secuencia de 3 bits hay 8 combinaciones posibles, las que pueden ser observadas en la figura. Se observa que no se consideran las cadenas de 3 unos y 3 ceros consecutivas, ya que, debido a la
superposición
de
las
otras
combinaciones,
quedan
determinadas
implícitamente.
Concepto del diagrama de ojo. Debido a la capacidad de los diagramas de ojo de representar la superposición de varias señales simultáneamente es que son conocidos como patrones multi-valores, ya que a diferencia de las señales medidas normalmente en un osciloscopio, cada punto en el eje del tiempo tiene asociado múltiples niveles de voltaje. Parámetros del pulso
Definición de los parámetros del pulso Sobretensión superior/inferior: Porcentaje de amplitud excedente del nivel de 1 (sobretensión superior) o 0 (sobretensión inferior). Vamp: Amplitud del pulso. Vmax: Amplitud máxima. Tiempo de subida/bajada: Para obtenerlo, primero se ubican los niveles de cero y uno lógico, luego se obtiene el tiempo relacionado entre el 10% y 90% del valor máximo de amplitud del pulso (nivel de 1). El tiempo entre ambos rangos es el que se conoce como tiempo de subida. De la misma forma se obtiene el tiempo de bajada, en el extremo de descenso del pulso. Intervalo unitario: tiempo entre dos transiciones de señal adyacentes.
Ejercicios prácticos 4. Calcule la capacidad de un canal telefónico si se cuenta con un ancho de banda disponible de 3 Mhz y la relación señal a ruido de 35 dB. Fórmula de Shannon
= ∗ 1 + + = − ( 35 ) = 1.03 3000 = 1+/ = 310 1+ 1 + 1.03 03 = 310 ∗ 1.02 = / 5. ¿Qué ancho de banda se requeriría para transmitir una señal DS-1 (1.544 Mb/s) usando un código de cuatro niveles, teniendo en cuenta: ¿Suponiendo un canal sin ruido?
Formula Nyquist
= 2 = 2 1.544 = 2 4 = = . .
¿Con una relación señal a ruido de 17 dB?
Fórmula de Shannon
= ∗ 1 + + 1 + 1.544 = 1+31.9 1.544 = 32.9 = 0. =
6. Si se utiliza ASK ASK para transmitir datos a una velocidad de 30 Kbps sobre sobre un canal telefónico, con un ancho de banda de 300 a 3400 Hz. Determine: Cuántos estados de símbolo se requieren.
Desplazamiento de amplitud (ASK)
= 30000 = 3400 300 30000 = 3400 300 = 9.67742 = /
Capacidad del sistema ASK si la relación señal a ruido en el enlace telefónico es de 35 dB
Formula Shannon
= ∗ 1 + + = 3400 3400 300 300 10, + 1 = 31003163.27 = 310011.627 =
Ejercicio simulado 7. El ejercicio simulado se puede desarrollar a través del software como Matlab o Simulink; el link de descarga de este software se encuentra en el entorno práctico. Teniendo en cuenta el diagrama presentado, desarrollar la simulación con las herramientas antes mencionadas de la modulación: ASK, FSK y OOK. ASK
FSK
r/
OOK
R/
CONCLUSIÓN
Al terminar esta actividad hemos captado conceptos importantes y fundamentales de los sistemas de comunicación. Es importante tener los conceptos claros ya que a través del curso estaremos avanzando mas a fondo en esta área.
Los ruidos se producen en las amplitudes de las ondas. Por eso, se ven más afectadas las radios que modulan en amplitud.
Al terminar esta actividad hemos captado conceptos importantes y fundamentales de los sistemas de comunicación digital. Es importante tener los conceptos claros ya que a través del curso estaremos avanzando más a fondo en esta área.
Como estudiante y profesional de Ingeniería de Telecomunicaciones Lograr competencias
técnicas
y
éticas
profesionales
y
aplicaciones
que
utilizaremos en el desempeño profesional.
Entender conceptos de la comunicación es parte fundamental para la profundización del tema.
Los ruidos se producen en las amplitudes de las ondas. Por eso, se ven más afectadas las radios que modulan en amplitud.
Tener los conceptos claros ayudara a facilitar la solución de trabajos posteriormente propuestos.
Las ondas electromagnéticas de baja frecuencia son más vulnerables a los ruidos, que poco afectan a las bandas más altas.
BIBLIOFRAFÍA
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