Modulo I: Introduccion
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Este documento proporciona una introducción a la teoría de señales, incluyendo definiciones de señales continuas y discretas. Explica diferentes tipos de modulación analógica como AM, FM y PM. También describe la modulación digital PCM. Además, introduce conceptos de multiplexación como división de frecuencia y tiempo. Por último, detalla varios medios de transmisión guiados como pares trenzados, cable coaxial y fibra óptica, así como medios no guiados como radio enlaces y microondas.
Modulo I: Introduccion
- 1. Tema.1. Introducción. Teoría de Señales Señal: Es una técnica consistente en transmitir un mensaje desde un punto a otro,normalmente con el atributo típico adicional de ser bidireccional. Ejemplo: Telefonía Tipos de Señales: Continuas: es una señal que puede expresarse como una función cuyo dominio se encuentra en el conjunto de los , y normalmente es el tiempo. La función del tiempo no tiene que ser necesariamente una función continua. Ejemplo: La voz es una señal continua
- 2. Discretas: Una señal discreta es una señal discontinua que está definida para todos los puntos de un intervalo determinado del conjunto de los números enteros Modulación y Multiplexacion Modulación Analógica: se utiliza cuando se desea transmitir la señal analógica a una frecuencia diferente o con un ancho de banda menor. Tipos de modulación: Amplitud modulada (AM): Proceso de cambiar la amplitud de una portadora de frecuencia relativamente alta de acuerdo con la amplitud de la señal modulante. La frecuencia lo que son suficiente alta para rodiarse de manera eficiente por una antena y propagare por el espacio libre se llama radio frecuencia. En conclusión: la AM es una forma de modulación relativamente barata y de baja calidad de modulación y se utiliza en la radiodifusión y señales de audio y video.
- 3. . Frecuencia modulada (PM): Sistema de transmisión de radio en el que la onda portadora se modula de forma que su frecuencia varié según la señal de audio transmitida. El alcance de esta banda esta limitado para que pueda ver la emisora de la misma frecuencia situado a unos cientos km si que se interfiera en ella Fase (PM): Este también es un caso de modulación donde las señales de transmisión como las señales de datos son analógicos y es un tipo de modulación exponencial al igual que la modulación de frecuencia. La modulación de fase (PM) no es muy utilizada principalmente porque se requiere de equipos de recepción mas complejos que en FM y se puede presentar problemas de ambigüedad para determinar por ejemplo si una señal tiene de cero grado o ciento ochenta grados. Modulación por pulsos codificados ( PCM): Esta modulación es un esquema para transmitir una señal digital. Cuando una señal modulada se altera con el ruido, no existe en el receptor formar alguna de distinguir el valor transmitido exacto. En la modulación de pulsos codificados (PCM) para concretar lo antedicho,se debe realizar un muestreo de la señal, cuantificar la misma y codificarla. Modulación de Pulsos Multiplexacion Multiplexacion: es la técnica que permite compartir un medio o canal entre varios comunicaciones su objetivo es minimizar la cantidad de lineas físicas y maximizar el uso del ancho de banda. Multiplexacion por división de frecuencia: Asigna una banda de frecuencia a cada canal durante todo el tiempo utilizado en transmisión de señales lógicas evita interferencia Multiplexacion por división de tiempos: asignación periódica de todo el ancho de banda a una comunicación o usuario.
- 4. Medios de transmisión El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Se distinguen dos tipos de medios: Guiados y No guiados. En ambos casos la transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas. MEDIOS GIADOS: Conducen (guían) las ondas a través de un camino físico, ejemplos de estos medios son el Par Trenzado, el Cable Coaxial y la Fibra Óptica. La Topologia puede ser variada como podemos ver a continuación: MEDIOS NO GIADOS: Proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el aire y el vacío. La naturaleza del medio, junto con la de la señal que se transmite a través de él, constituye los factores determinantes de las características y la calidad de la transmisión. En el caso de medios guiados, es el propio medio el que determina principalmente las limitaciones de la transmisión, como:
- 5. · Velocidad de transmisión de los datos. · Ancho de banda que puede soportar. · Y espaciado entre repetidores. Sin embargo; al utilizar medios no guiados, resulta más determinante en la transmisión, el espectro de frecuencia de la señal producida por la antena, que el propio medio de transmisión. Algunos medios de transmisión guiados son: Pares Trenzados Este consiste en dos alambres de cobre aislados, en general de 1mm de espesor. Los alambres se entrelazan en forma helicoidal, como en una molécula de ADN. La forma trenzada del cable se utiliza para reducir la interferencia eléctrica con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor. Los pares trenzados se pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y su ancho de banda depende del calibre del alambre y de la distancia que recorre; en muchos casos pueden obtenerse transmisiones de varios megabits, en distancias de pocos kilómetros. Debido a su adecuado comportamiento y bajo costo, los pares trenzados se utilizan ampliamente y es probable que se presencia permanezca por muchos años. Cable Coaxial El cable coaxial consta de un alambre de cobre duro en su parte central, es decir, que constituye el núcleo, el cual se encuentra rodeado por un material aislante. Este material aislante está rodeado por un conductor cilíndrico que frecuentemente se presenta como una malla de tejido trenzado. El conductor externo está cubierto por una capa de plástico protector.
- 6. Fibra Óptica Un cable de fibra óptica consta de tres secciones concéntricas. La más interna, el núcleo, consiste en una o más hebras o fibras hechas de cristal o plástico. Cada una de ellas lleva un revestimiento de cristal o plástico con propiedades ópticas distintas a las del núcleo. La capa más exterior, que recubre una o más fibras, debe ser de un material opaco y resistente. Un sistema de transmisión por fibra óptica está formado por una fuente luminosa muy monocromática (generalmente un láser), la fibra encargada de transmitir la señal luminosa y un fotodiodo que reconstruye la señal eléctrica. Algunos medios no guiados: Radio enlaces de VHF y UHF Estas bandas cubren aproximadamente desde 55 a 550 Mhz. Son también omnidireccionales, pero a diferencia de las anteriores la ionosfera es transparente a ellas. Su alcance máximo es de un centenar de kilómetros, y las velocidades que permite es del orden de los 9600 bps. Su aplicación suele estar relacionada con los radioaficionados y con equipos de comunicación militares, también la televisión y los aviones.
- 7. Microondas Además de su aplicación en hornos, las microondas nos permiten transmisiones tanto terrestres como con satélites. Dada sus frecuencias, del orden de 1 a 10 Ghz, las microondas son muy direccionales y sólo se pueden emplear en situaciones en que existe una línea visual que une emisor y receptor. Los enlaces de microondas permiten grandes velocidades de transmisión, del orden de 10 Mbps. Satelite Simón Bolívar