Sistema De Telecomunicaciones

SISTEMAS DE COMUNICACIONES

I. OBJETIVO:

El laboratorio tiene como propósitos familiarizar al alumno con los conceptos

fundamentales de los sistemas de comunicación electrónicas y explicar la

terminología necesaria para entender estos temas.

II. SUSTENTO TEÓRICO:

INTRODUCCIÓN:

El hombre siempre ha sentido la necesidad de intercambiar información, y aunque al

principio lo logró con señales visuales (espejos, humo, etc.) su expansión sobre la

tierra lo obligó a perfeccionar estos medios de comunicación.

Hoy en día el método más rápido, eficiente y de mayor cobertura es la transmisión y

recepción de mensajes en forma eléctrica. El avance logrado en esta área

prácticamente ocupa los últimos 150 años y los descubrimientos más importantes se

muestran cronológicamente a continuación:

PERIODO DESCUBRIMIENTO / DESARROLLO

1870-1880 Teléfono, micrófono.

1890-1900 Señales de radio, telegrafía inalámbrica.

1900-1920 Amplificador de radio, transmisión AM.

1920-1930 Radar, cable coaxial .

1930-1940 transmisión FM, Televisión.

1940-1950 Transistor.

1950-1960 LASER .

1960-1970 Comunicaciones satelitales.

1970-1990 Transmisión espacial, RDSI, comunicaciones personales.

1990- 2003 Integración de redes y diferenciación de servicios.

Para entrar en el mundo de las comunicaciones, necesitamos conocer:

- La representación matemática de las señales eléctricas.

- Las modificaciones que sufren estas señales para poder ser transmitidas.

- Los posibles medios de transmisión.

- Los problemas básicos de los sistemas de comunicaciones tales como el ruido al

cual es necesario encontrarle una descripción estadística así como otros

elementos de perturbación.

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SEÑALES

En esencia las comunicaciones electrónicas consisten en los procesos de

transmisión, recepción y procesamiento de señales de información usando circuitos

electrónicos. Nuestro mundo está sumergido en señales. La naturaleza produce

señales (por ejemplo, el sonido de una cascada de agua, los vientos, etc.), los seres

vivos producen y procesan señales (un murciélago utiliza los mejores algoritmos de

tratamiento de la señal hoy conocidos cuando persigue a las mariposas que

constituyen su sustento), así mismo, los seres humanos emitimos e interpretamos

señales desde que habitamos este mundo: desde el proceso de producción e

interpretación de la voz y, en general, de muchos sonidos, hasta la captura y

proceso de las señales luminosas con nuestro sentido de la vista y nuestro sistema

nervioso.

Esto ha llevado a que el hombre se dedique con mucho énfasis al estudio de

las señales pues cuando se diseñan los circuitos para comunicaciones electrónicas,

frecuentemente es necesario analizar y predecir el funcionamiento del circuito

basándose en la distribución de potencia y la composición de frecuencia de la señal

de información

Esto se realiza con una herramienta matemática llamada análisis de señales.

¿Cómo podemos definir una señal? Podemos decir que las señales son cantidades

físicas detectables o variables por medio de las cuales se puede transmitir

información. Generalmente, las señales dependen de una variable, casi siempre

descrita en el tiempo, o de varias de éstas, que frecuentemente tienen carácter

espacial, como es el caso de las imágenes. En base a esto, las señales son

representadas como funciones matemáticas de una o más variables independientes.

CLASIFICACIÓN DE LAS SEÑALES

Señales Continuas:

Uno de los dos tipos básicos de señales, para las cuales la variable independiente

es continua, es decir son señales que están definidas para un intervalo continuo de

valores de su variable independiente

Por ejemplo:

Una Señal de voz como una función del tiempo.

Presión atmosférica como una función de la altura

f(t)

t

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Señales Discretas:

El otro tipo básico de señales, para el cual la variable independiente (tiempo) es

discreta, es decir que están definidas para un conjunto de valores discretos de su

variable independiente.

Ejemplos:

Los valores semanales del índice bursátil.

Los valores de ingresos promedios de la población según su nivel de instrucción.

Señales Analógicas.

Al hablar con una persona cara a cara, se están emitiendo unas señales, si se

dibujasen es fácil imaginar cual sería el resultado: unas curvas con unas

características y unos valores en continua variación, sin que tengan una limitación,

esa sería una señal analógica. Así, cuando la información que se propaga a través

de un sistema de comunicación guarda semejanza proporcional a la fuente que la

genera, estamos hablando de señales analógicas. El gráfico muestra una señal de

voz en un determinado rango de tiempo.

Señal Analógica

f(n)

n

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Señales Digitales.

Como hemos dicho, la señal análoga puede tener una cantidad de estados o valores

ilimitados, es decir, tiene un comportamiento continuo en el tiempo. En la señal

digital este comportamiento es discreto, es decir, existe un número finito de valores

en un determinado rango. El gráfico muestra la señal de voz anterior, pero

digitalizada.

Señal Digital

Estos valores discretos se pueden representar, gracias a las matemáticas, en

diferentes sistemas de numeración, como son los sistemas binarios, terciarios,

decimales, hexadecimales, etc. El más sencillo de manejar electrónicamente es el

sistema binario (que tiene como base de numeración el número dos), que me

permite representar cualquier número como una secuencia de dos estados de ceros

y unos. Al optar por este sistema de numeración, esta señal toma el nombre de

señal digital binaria. Por ejemplo, si algún estado de nuestra señal digital

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