Diseño de una Antena Yagui

Proyecto 1
Codificación Digital
Reproducción de los Bits de un CD de Audio
Autor: Jefferson Rodriguez
Afiliación: Depto. DEEE ESPE (Estudiante)
Universidad de las Fuerzas Armadas
Sangolqui, Ecuador
E-mail: jefferson_rp24@homtail.com
Resumen—
El siguiente documento presenta la forma en que muchos DACs de audio,
primero ecualizan el flujo de 16 bits en un solo bit corriente con muy altafrecuencia de
muestreo mediante un concepto de procesamiento de señales conocido como delta-sigma ( ),
para posteriormente convertir la señal bipolar resultante de nuevo a una forma de onda de
audio, mediante el manejo del software de programación conocido como MATLAB.

I. INTRODUCCIÓN
Un convertidor de digital a analógico de audio añade ruido a la señal, recuantificando las
muestras de 16bits a un bit.
Cargar un reproductor de CD con un CD favorito se ha convertido en una acción común. Se
da por sentado que el flujo de información digital de 16 bits que contiene puede ser
fácilmente disponible para nuestros oídos, es decir, en el mundo analógico en el que
vivimos. La herramienta fundamental para esto es el convertidor de digital a analógico
(DAC).
II. ANTECEDENTES DEMODULACIÓN - DELTA-SIGMA
Un DAC de N bits convierte un flujo de muestras lineales de tiempo discreto PCM3 de N
bits en una frecuencia de muestreo Fs a una tensión continua en el tiempo. Las DACs
convencionales producen directamente una forma de onda analógica de las muestras PCM
de entrada. Las DACs de sobremuestreo comienzan por el aumento de la frecuencia de
muestreo utilizando filtrosdigitales y, a continuación hacen uso de un DAC convencional
con la reducción de las restricciones de diseño. Adicionalmente el ruido de conformación
hace que sea posible ganar resolución. Las DAC delta-sigma sobremuestrean las PCM de
entrada y, a continuación, las re-cuantifica a flujos de datos de 1 bit, cuyo contenido de baja
frecuencia es la señal esperada de audio.
A. Cuantificación uniforme:BITS vs SNR

La cuantificación radica en el centro de procesamiento digital de señales. Un cuantificador
uniforme de N bits mapea cada muestra x(n) de una señal de 2^N de valores igualmente
espaciados, X (n), en el intervalo (-A, + A), separados por el paso de cuantificación q =
2A/2^N.

Esta operación (Fig. 2.1) presenta un error e(n):

Fig. 2.1 Cuantización uniforme
Cuando la amplitudde la señal de entrada se aproxima al paso de cuantización, el error de
cuantificación se vuelve correlacionado con la señal. Si la señal en si no es aleatoria, el
error de cuantificación se puede oír como distorsión de audio no lineal (y no como ruido
aditivo).
B. DACs Convencionales

Un DAC convencional utiliza circuitería analógica (escalas R/2R, configuración
termómetro, y otros) paratransformar una corriente de códigos PCM x (n) (a la frecuencia
de muestreo F s) en una escala de tensión analógica x*(t) en la que cada escalón tiene una
duración T s = 1 / Fs segundos y es una imagen lineal de la secuencia de código PCM
subyacente. La señal escalón x*(t) se suaviza, con un filtro paso bajo analógico S (f) (fig.
2.2), que suprime las imágenes espectrales.

Fig. 2.2 DACconvencional
C. DACs de Sobremuestreo

Un DAC de sobremuestreo primero realiza el sobremuestreo digitalde K veces de señal
entrada x (n), introduiciendo primero K-1 ceros entre cada muestra de x (n), y luego
aplicando el filtro digital paso banda igual a [0, Fs / K] (Fig. 2.4).

Fig. 2.3 Sobremuestreo DAC (en la imagen la relación de sobremuestreo está establecido
en 2, por conveniencia).D. Sobremuestreo DAC - Conformación de Ruido
El sobre muestreo en si no es una forma eficiente para obtener algunos extra bits de resolución:
ganar B bits requiere un radio de sobre muestreo de ratio of 4B, que rápidamente se convierte
impráctico. Un avance muy importante consiste en realizar la conformación de ruido durante la re
cuantificación. En vez de quedarse N´ bits de cada muestra...