Circuitos Electronicos

1. Introducción a las Comunicaciones Digitales

Que son las Telecomunicaciones?

Las telecomunicaciones (Comunicación a Distancia) son "toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales, datos, imágenes, voz, sonidos o información de cualquier naturaleza que se efectúa a través de cables, medios ópticos, físicos u otros sistemas electromagnéticos, desde un origen hasta un destino pasando por un medio de transmisión (distancia) con el fin de que el mensaje llegue al destino de una forma eficiente, confiable y segura.

• Eficiente……. Optimización de los recursos – costos.

• Confiable…… El mensaje o información debe ser inteligible, menor cantidad de errores posible.

• Segura……… El sistema debe garantizar la llegada del mensaje.

Un Sistema de Telecomunicaciones es un conjunto de Componentes o subsistemas que permiten la transferencia / intercambio de información.

Esquema general de un sistema de telecomunicaciones.

Mensaje de entrada pasa a un transductor el cual lo convierte en señal eléctrica de entrada luego pasa al transmisor el cual lo convierte en la señal transmitida y lo entrega al medio de transmisión o canal donde se propaga y entran los agentes externos de perturbación del mensaje (atenuación, ruido, distorsión e interferencia).

Del lado del receptor la señal que sale del medio de Tx se convierte en la señal recibida, la cual pasa por el Rx quien la convierte a señal eléctrica de salida para que finalmente el transductor de salida la convierta en el mensaje de salida.

Transductor de entrada

Convierte el mensaje a un formato adecuado para su trasmisión.

Ej.: Micrófono convierte las ondas sonoras en variaciones de voltaje.

Trasmisor (TX)

Adecua la señal eléctrica de entrada a las características del medio de trasmisión, se ejecutan diferentes procesos para esta adecuación:

Modulación (AM, FM, PSK). Modifica parámetro de una portadora de acuerdo al mensaje. Ej: AM-Traslada el mensaje a la banda pasante del canal.

Codificación- se elimina redundancia presente en el mensaje (compresión) y se agrega redundancia (bits de paridad) para aumentar inmunidad frente al ruido. (JPEG)

Otras funciones: Amplificar, Filtrar, entre otras.

Canal o Medio de Transmisión:

Medio que hace que el mensaje pase del trasmisor al receptor, las señales se propagan a través de este medio el cual generalmente es la mayor fuente de perturbaciones de la señal, en el canal la señal se degrada introduce:

-Ruido

-Atenuación

-Distorsión

-Interferencia

Hay muchos tipos de medios de Tx, los cuales se pueden clasificar en:

Cableados:

 Par trenzado (cobre)

 Coaxial (cobre)

 Guía de onda (cualquier estructura física que guía ondas electromagnéticas).

 Fibra óptica

Inalámbricos:

 Aire

 Vacio

 Agua de mar

Características de los medios físicos:

Frecuencia Medio / propagación Aplicación

1011Hz - 1015Hz Fibra Óptica Datos de B.A

1GHz- 10GHz Guías de onda/ línea de Vista Enlaces satelitales – celulares

1MHz- 1GHz Coaxial/radio TV, FM

1KHz- 1MHz Par Trenzado/ Onda Terrestre. AM, Aeronáutica, telefonía, telégrafo

Espectro electromagnético

Tarea tener claro y bien definido el espectro electromagnético (ventana de frecuencias) de los diferentes servicios de telecomunicaciones que se prestan actualmente.

Radio AM, FM, onda corta, TV, enlaces satelitales, fibra óptica, celulares, aeronáutica, telefonía, telégrafo, etc.

Receptor (RX):

Es el encargado de reconstruir la señal de entrada a partir de la señal recibida, es decir el proceso inverso al realizado en el TX.

Generalmente el Receptor posee varios bloques funcionales que permiten suprimir las modificaciones realizadas a las señales transmitidas para que esta se propague de mejor manera a través del medio de Tx, tales como los procesos de Demodulación, Decodificación, amplificación y filtraje de señales.

Transductor de salida:

Convierte la señal eléctrica a su entrada en una forma de onda adecuada, para ser interpretada o recibida.

Ej: auricular, altavoz.

Comunicaciones Digitales vs. Analógicas

Sistemas Analógicos:

Señales continuas (voz, video)

Maximizar SNR. No es posible SNR infinita en canales con ruido restricciones:

• ancho de banda de transmisión.

• Potencia trasmitida

Sistemas Digitales:

Número finito de señales (texto, datos)

Minimizar Pe. (Probabilidad de error)

Es posible trasmitir sin errores en canales con ruido restricciones:

• Ancho de banda de transmisión.

• Energía Trasmitida.

Ventajas de los sistemas digitales:

• Baratos: operaciones complejas se pueden implementar en forma económica en un único circuito integrado.

• Se dispone de muy buenas técnicas de procesamiento para señales digitales: encriptado, compresión de datos, corrección de error, ecualización de canal.

• Multiplexado: fácil mezclar señales de diferentes fuentes.

• Los receptores digitales se pueden hacer tolerantes al ruido (Pe pequeña, distinguen entre

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