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Tema 2. Perturbaciones

TEMA 2. PERTURBACIONES

1.

CARACTERIZACIÓN Y TIPOS DE PERTURBACIONES 1.1. Distorsión 1.1.1. Distorsión lineal 1.1.2. Distorsión no lineal 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. Intermodulación Diafonía Interferencias Ruido 1.5.1. Ruido térmico 1.5.2. Ruido de granalla 1.5.3. Caracterización de cuadripolos 1.5.4. Análisis de una cadena de cuadripolos

2.

ADITIVIDAD DE LAS SEÑALES2.1. 2.2. 2.3. Suma en potencia Suma en tensión Aditividad de las perturbaciones

EJERCICIOS TEMA 2. EJERCICIOS TEMA 2: SOLUCIONES

Sistemas de Telecomunicación (ITT – ST)

1

Tema 2. Perturbaciones

1.

CARACTERIZACIÓN Y TIPOS DE PERTURBACIONES

Hasta ahora se han visto varios problemas que afectan a los sistemas de telecomunicación: el retardo y la atenuación. Otro problemaimportante son las perturbaciones, es decir, las deformaciones de la señal a medida que ésta se propaga por el medio. Lógicamente éstas dependerán tanto del medio de propagación, como del entorno de dicho medio. En general, las perturbaciones son “todo conjunto de actuaciones externas o internas sobre el sistema de transmisión, que provocan que la señal recibida sea distinta de la emitida”. Así existendistintos tipos de perturbaciones:

1.1.

DISTORSIÓN

La distorsión se produce en presencia de la señal y es provocada por el sistema de transmisión. Hay distorsión de dos tipos: lineal y no lineal, en función de que se creen nuevas componentes espectrales a la salida o no. 1.1.1. Distorsión lineal
− jωτ

En general, todo sistema que no introduce distorsión se caracteriza porque sufunción de transferencia, para todas las componentes espectrales, es de la forma: H(f) = K ⋅ e . Cuando para todas las frecuencias no se produzca la misma atenuación o retardo, será porque exista distorsión lineal de amplitud o de fase. 1.1.2. Distorsión no lineal

La distorsión no lineal es producida por sistemas con respuesta no lineal, lo que implica, entre otras cosas, la aparición de componentesespectrales diferentes de las originales de la señal de entrada. Es decir:
y(t) ≈ a0 + a1 x(t) + a2 x 2 (t) + ...

Siendo y(t) la señal a la salida y x(t) la señal a la entrada. Para cuantificar la distorsión no lineal se hace un análisis cuando la señal a la entrada del sistema es un tono de cierta amplitud.
x(t) = vcos(ω 0 t) y(t) = a 0 + a1 vcos(ω 0 t) + a 2 v 2 cos 2 (ω 0 t) + ... = v d0 +v d1 cos(ω 0 t) + v d2 cos(2ω 0 t) + ... + v dn cos(n·ω 0 t) + ...

Donde vn es la amplitud del armónico n-ésimo
v d0 = a0 + v d1 v d2 ... v dn = 1 2
n−1

1 3 a2 v 2 + a4 v 4 + ... 2 8 3 ⎛ ⎞ = ⎜ a1 + a3 v 2 + ...⎟v 4 ⎝ ⎠ 1 ⎛1 ⎞ = ⎜ a2 + a 4 v 2 + ...⎟v 2 2 2 ⎝ ⎠ an v n Haciendo la aproximación de cuasi - linealidad (a1 >> a2 >> a3 >> ...)

Trabajando en régimen de cuasi-linealidad bastaconsiderar el efecto de los armónicos 2º y 3º.

Sistemas de Telecomunicación (ITT – ST)

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Tema 2. Perturbaciones

Coeficiente de distorsión del armónico n-ésimo
dn = v dn v1 (n > 1) ⇒ Dn = 20 ⋅ logdn (dB)

Coeficiente de distorsión total
dT =

∑ di2
i >1

Coeficiente de atenuación del armónico n-ésimo
A n = -D n = 20 ⋅ log v1 (dB) v dn

Variación del armónico n-ésimo con elnivel de la señal de entrada Si v aumenta en ∆ dB, el armónico fundamental aumenta también en ∆ dB y el n-ésimo armónico aumenta en n·∆ dB. El coeficiente de distorsión aumenta en (n-1)·∆ dB. En el caso de que un incremento de ∆ dB en la señal de entrada produjera más de n·∆ dB en algún armónico, se dice que el sistema ha entrado en sobrecarga por saturación.

1.2.

INTERMODULACIÓN

Se tratade un tipo de distorsión no lineal que se cuantifica cuando la señal de entrada está formada por, al menos, dos tonos de distinta frecuencia e igual amplitud. x(t) = v(cosω1 t + cosω 2 t)
y(t) = v d0 + v d1 (cos(ω1 t) + cos(ω 2 t)) + v d2 (cos(2ω1 t) + cos(2ω 2 t)) + v d3 (cos(3ω1 t) + cos(3ω 2 t)) ... + v dn (cos(n·ω1 t) + cos(n·ω 2 t)) + v i2 (cos((ω1 + ω 2 )t) + cos((ω1 − ω 2 )t)) + v i3...
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