Sincronización de Símbolo y Portadora

“Sincronización de Símbolo y Portadora “

INTRODUCCIÓN.

En todo sistema de comunicaciones podemos identificar al menos tres grandes grupos de sincronismo:

Sincronismo frecuencia o de portadora.

Sincronismo de trama o secuencia.

Sincronismo temporal o de símbolo.

La sincronización en las comunicaciones consiste en la estimación de dos parámetros de la señal recibida: la frecuencia y el tiempo.

Los sistemas de comunicaciones digitales que son eficientes en la utilización de la potencia y en el empleo del ancho de banda usan pulsos de señalización síncronos (uniformemente espaciados) y demodulación coherente de la señal recibida.

El sincronismo de portadora tiene prioridad sobre todos los demás. Es por tanto el primero que se debe realizar. Su seguimiento tiene que ser tan preciso como sea posible y tan rápido como varié la referencia. Esta es requerida para la operación de un demodulador coherente. La detección de datos eficiente requiere que el receptor conozca cuándo termina un dato y cuándo comienza el otro.

El sincronismo de trama se suele delegar en las capas de comunicación o bien mediante referencias temporales incluidas en el inicio de transmisión.

Si la codificación es una parte del diseño de la forma de onda, entonces el decodificador no puede operar a menos que los símbolos recuperados puedan ser separados en grupos apropiados. Además, para la reconstrucción adecuada de los datos a partir de sus muestras de tiempo originales, el regenerador debe ser sincronizado con las muestras de los datos.

El sincronismo de símbolo tiene como objetivo obtener las muestras de señal en el mejor instante posible (dentro del ámbito de un símbolo) y su seguimiento será el promedio ya que los canales no afectan al régimen de símbolo.

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SINCRONIZACION DE PORTADORA.

Los sistemas de comunicación más eficientes no contienen componente espectral, ya sea a la frecuencia de la portadora o a la frecuencia de reloj. En este tipo de sistemas la señal transmitida toma usualmente la forma.

s(t)=√2Sm(t)sen[Wot+θ(t)]

Donde Wo y θ(t)son la frecuencia y la fase de la portadora respectivamente, y la modulación lineal m(t) no contiene componente de corriente directa en su espectro de potencia, por lo tanto no es posible utilizar un lazo de amarre de fase (Pll) convencional para recuperar la portadora a partir de la señal recibida. Sin embargo, han sido propuestos una diversidad de métodos para generar una portadora de referencia a partir de la forma de onda recibida, los cuales se han empleado ampliamente en el dominio radioeléctrico, tales como el lazo cuadrador, lazo de Costas, lazo ayudado por decisión lógica. Éstos han sido ampliamente estudiados existiendo excelentes referencias al respecto [Lindsey, 1973; Stiffler, 1971]; aquí se incluirán solamente los conceptos más importantes de los mismos.

II.I LAZO CUADRADOR.

La señal de portadora suprimida recibida y(t ) = s(t )+ n(t ) s(t) es pasada por un filtro paso-banda H(s) y elevada al cuadrado para eliminar la modulación m(t ) y después es procesada por otro filtro paso-banda; el término de doble frecuencia resultante es sincronizado por medio de un PLL. Cuando la salida del PLL es dividida entre dos se tiene disponible entonces una señal de referencia coherente para propósitos de demodulación y sincronización.

Figura 1. Lazo cuadrador.

II.III PLL ÓPTICO CON FOTORRECEPCIÓN BALANCEADA.

En el inciso anterior se describió el funcionamiento de los sistemas con portadora suprimida, los cuales permiten generar una componente de portadora. Este tipo de sistemas es conveniente cuando la portadora modulada es una señal eléctrica, sin embargo, su realización no es sencilla para sistemas ópticos. Por otro lado, si se permite cierta “penalización” de potencia, es decir, que una parte de la potencia se utilice para enviar una componente de la portadora, podría realizarse el proceso de sincronización mediante

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