Señales y Redes de Telecomunicaciones y de Datos

• Señales

Las señales son una forma de transmitir información a través de ondas electromagnéticas. Las señales pueden ser de diferentes tipos, como señales de radio, señales de televisión, señales de internet, entre otras. Desde la invención del telégrafo en el siglo XIX, hasta la llegada de la tecnología inalámbrica y la internet, las señales han evolucionado de manera significativa. La primera señal tecnológica fue el telégrafo, inventado por Samuel Morse en 1837. El telégrafo era un dispositivo que permitía la transmisión de señales eléctricas a través de un cable, lo que permitía la comunicación a larga distancia. La llegada del telégrafo revolucionó la forma en que se comunicaban las personas a larga distancia, permitiendo la transmisión de información de manera rápida y eficiente, habiendo las puertas del desarrollo de otras tecnologías de comunicación, como el teléfono, la radio y la televisión, y es considerado como el precursor de la era de la comunicación moderna.

• Tipos de señales

Señales continuas: las señales continuas son aquellas que varían de manera continua en el tiempo y en el espacio, es decir, no tienen interrupciones ni saltos bruscos en su amplitud o frecuencia. Estas señales se utilizan en muchas aplicaciones, como en la transmisión de señales de audio y video, en la medición de señales eléctricas y en la transmisión de señales de control en sistemas de automatización. Una de las principales ventajas de las señales continuas es que pueden ser analizadas y procesadas matemáticamente utilizando técnicas de cálculo diferencial e integral, lo que permite una mayor precisión en la medición y el análisis de las señales. Además, las señales continuas pueden ser transmitidas a través de medios analógicos, como cables y ondas de radio, sin necesidad de conversión digital, lo que puede simplificar la transmisión y reducir los costos.

Señales discretas: Las señales discretas son aquellas que solo pueden tomar valores específicos en un conjunto finito o infinito numerable de valores. Es decir, no pueden tomar valores continuos como en el caso de las señales analógicas. Las señales discretas no pueden tomar valores continuos porque están diseñadas para representar información que se puede cuantificar o contar. Por lo tanto, las señales discretas son útiles en situaciones donde se requiere una mayor precisión y resolución en la medición de datos. Las señales discretas se transmiten a través de medios digitales, como redes de computadoras, internet y otros medios digitales.

• Señales en tiempo discreto (muestreo)

Hay que tener en cuenta que las señales en tiempo discreto y las señales discretas no son lo mismo, aunque a menudo se utilizan indistintamente. Por otro lado, las señales en tiempo discreto son aquellas que están definidas solo para valores discretos de tiempo. Es decir, la señal solo tiene valores definidos para momentos específicos del tiempo y no para cualquier otro valor intermedio. Por ejemplo, una señal en tiempo discreto puede ser una serie de valores de temperatura tomados cada hora durante un día, pero solo se toman valores a horas enteras, no a cualquier otro momento del día.

El muestreo consiste en tomar muestras de la señal continua en intervalos regulares de tiempo. Estas muestras se representan mediante una serie de valores discretos en el tiempo, que se utilizan para reconstruir la señal continua original. El proceso de muestreo se realiza mediante un dispositivo llamado convertidor analógico-digital (ADC, por sus siglas en inglés), que convierte  señal continua en una señal digital mediante un proceso de cuantificación y codificación. El muestreo es una técnica fundamental en el procesamiento de señales digitales, ya que permite la conversión de señales continuas en señales discretas que pueden ser procesadas por sistemas digitales.

• Modulación y Multiplexacion:  Modulación analógica

La modulación analógica es una técnica utilizada para transmitir señales analógicas a través de un canal de comunicación. La modulación analógica consiste en superponer la señal analógica (llamada señal moduladora) sobre una señal portadora de alta frecuencia, generando una señal modulada que puede ser transmitida a través del canal de comunicación. La modulación analógica se utiliza en aplicaciones como la transmisión de señales de radio y televisión, donde la señal moduladora representa la información de audio o video que se desea transmitir, y la señal portadora representa la frecuencia de la señal de radio o televisión.

La modulación es el proceso de modificar una señal llamada señal portadora con el fin de transportar información a través de un canal de comunicación. La señal portadora es una onda electromagnética que se utiliza para transportar la información a través del canal. La modulación se utiliza en sistemas de comunicación para transmitir información, ya sea de voz, video o datos, a través de un canal que de otra manera no podría transportar la información directamente. La modulación permite que la información sea transportada en una frecuencia diferente a la original, lo que permite su transmisión a largas distancias.

La multiplexación es una técnica utilizada para transmitir múltiples señales a través de un canal de comunicación. La multiplexación se utiliza en aplicaciones como la transmisión de señales de televisión y telefonía, donde se transmiten múltiples señales a través de un mismo canal.

• Tipos de modulación

Modulación de amplitud (AM): es una técnica de modulación en la que la amplitud de una señal portadora se varía en proporción a la amplitud de la señal moduladora. Se llama así porque la información se codifica en la amplitud de la señal portadora. En la modulación AM, la señal moduladora se superpone (Se refiere al hecho de que dos o más ondas pueden sumarse para formar una onda resultante) a la señal portadora, lo que resulta en una señal modulada con una frecuencia portadora constante pero una amplitud que varía en el tiempo. La señal modulada se transmite a través del canal de comunicación y luego se demodula en el receptor para recuperar la señal original. La modulación AM se aplica en diversas áreas, como en la radiodifusión de AM, donde las estaciones de radio transmiten información a través de ondas electromagnéticas utilizando esta técnica. También se utiliza en sistemas telefónicos y de intercomunicación, así como en sistemas de televisión por cable y satélite. Además, se utiliza en aplicaciones de control remoto y sistemas de alarma.

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