Capitulo 1

Capítulo 1 Introducción

De particular importancia en el análisis y diseño de un sistema digital de comunicaciones son los elementos que lo componen y algunas características que pueden afectar su desempeño. En este capítulo, describimos los conceptos básicos de sistemas y canal de comunicación, así como una perspectiva histórica y un resumen de los capítulos siguientes.

1.1.

ELEMENTOS DEUN SISTEMA DIGITAL DE COMUNICACIONES

La figura 1.1 muestra un sistema digital de comunicaciones y los elementos básicos que lo componen.
Información fuente Información fuente y transductor de entrada Codificador fuente k bits de información Secuencia de información Codificador de canal T1 k/n Tasa de código n bits de código Palabra de código Modulador digital T2 Formas de onda Canal decomunicaciones

Información fuente y transductor de salida

Decodificador fuente

Decodificador de canal

Demodulador digital

Figura 1.1. Elementos de un sistema digital de comunicaciones.

Información fuente y transductor de entrada
La información fuente puede ser analógica como video o audio, o digital como datos de computadora.

Codificador fuente
El mensaje producido por la fuentees convertido en una secuencia de dígitos binarios. Idealmente, se busca representar la información fuente mediante la secuencia de información conteniendo el

1 de 8

menor número de bits posible. En otras palabras, se busca una representación del mensaje con poca o nula redundancia.

Codificación de canal
El propósito del codificador de canal es introducir, de manera controlada, algo deredundancia en la secuencia de información que pueda ser usada en el receptor para superar los efectos de ruido e interferencia que introduce el canal. Entonces, la redundancia de la palabra de código sirve para incrementar la confiabilidad de los datos recibidos y mejorar la fidelidad de la señal recibida. La cantidad de redundancia introducida al codificar los datos en esta manera es medida porla relación k/n.

Modulador digital
El propósito principal del modulador digital es transformar la palabra de código en una forma de onda eléctrica compatible con las características del canal.

Canal de comunicaciones
El canal de comunicaciones es el medio físico que es usado para enviar señales del transmisor al receptor. Ejemplos de canales son: conductores de cobre, atmósfera y espaciolibre, medios acuáticos, y medios de almacenamiento. Sin importar el medio físico, la característica esencial es que la señal transmitida se corrompe en manera aleatoria por una variedad de mecanismos posibles, como: ruido térmico aditivo generado por los dispositivos electrónicos involucrados en el procesamiento de las señales de comunicación, ruido de origen humano generado por dispositivos comoautomóviles, lámparas incandescentes, motores, ruido atmosférico generado por descargas eléctricas durante tormentas, atenuaciones, distorsión en fase y distorsión por múltiples rutas inherentes al medio físico.

Demodulador digital
Al final de la parte receptora del sistema digital de comunicaciones, el demodulador digital procesa la forma de onda corrompida por el canal y reduce las formas deonda recibidas a una secuencia de números que representan una estimación de la palabra de código.

Decodificador de canal
El decodificador de canal recibe una secuencia de números para intentar reconstruir la secuencia de información original a partir del conocimiento de la regla de codificación usada y la redundancia contenida en los datos.

Decodificador fuente
El decodificador toma lasecuencia de información estimada para intentar reconstruir la información fuente original, a partir del conocimiento de la transformación usada por el codificador de canal. Es natural que la información reconstruida es una aproximación a la información original.

Información fuente y transductor de salida
Esta etapa es utilizada con fines de despliegue o almacenamiento de la información fuente...