Sistemas de comunicación

SISTEMAS DE COMUNICACIÓN DIGITAL

El principal objetivo de los sistemas de comunicación es trasmitir información de un usuario A a un usuario B y tratar que durante esta transmisión se tenga el mínimo error, garantizando que la información del transmisor sea exactamente la recibida por el receptor. Anteriormente hemos estudiado los sistemas de comunicación análoga, pero se observó que estossistemas tenían algunas desventajas, como lo son el ruido, la detección de errores y la potencia que consumían. Con el fin de mejorar la calidad de transmisión es que nacen los sistemas de comunicación digital, ya que algunas de las características de estos son: su mejor relación señal a ruido, su capacidad de detección y corrección de errores, entre otras. Para entender mejor su funcionamiento setiene el siguiente diagrama de bloques:

Figura 1. Diagrama de Bloques Sistema De Comunicación Digital

A continuación se da una breve explicación de cada uno de los bloques:

Formato: Es el encargado de convertir el mensaje en una señal digital.
Codificador de fuente: Los símbolos emitidos por la fuente llegan al codificador de la fuente donde son transformados en símbolos de un códigobinario más adecuado para ser transmitido a través de un canal de comunicaciones.
Encriptor: Cifrado para una mayor cooficialidad.
Codificador de Canal: Adecua la señal que se desea trasmitir de acuerdo a las condiciones de trasmisión del canal.
Modulador de pulso: Realiza la operación de modulación asignándole a cada palabra codificada una forma de onda adaptada a la respuesta enfrecuencia del canal de transmisión. En esta etapa del proceso aparecen los códigos de líneas, los cuales son usados para representar la señal digital en una señal que tengan amplitud, frecuencia y fase. Durante este proceso es importante tener en cuenta los siguientes aspectos:

Consumo de potencia.
Resistencia de ruido.
Eficiencia espectral.
Sincronismo.
Acople DC.
Detección de errores.Entre los códigos de línea existen las siguientes clases:

NRZ (No retorno a cero)


Figura 2. Códigos de línea no retorno a cero

Características

Poca capacidad de sincronización.
No tiene capacidad de detección de errores.
NRZ_M y NRZ_S tiene más inmunidad al ruido e interferencia.
Sencillos y baratos.

RZ (Retorno a cero)


Figura 3. Códigos de línea retorno a ceroCaracterísticas

Poca capacidad de sincronización.
No tiene capacidad de detección de errores.
Ancho de banda muy grande.

Codificador de Fase

Figura 3. Códigos de línea Bifase

Características

Sincronización
DC
Detección de errores
Posee el mayor ancho de banda de todos los códigos de línea.
Bastantes inmunes al ruido.
Complicados y caros.

Multinivel

Eneste tipo de códigos, a cada grupo de n bits se le asigna un nivel diferente de la señal de línea.

BER (BIT ERROR RATIO)

Dependiendo del tipo de código de línea existe un porcentaje de error. En comunicaciones existe un término denominado BER (Bit Error Ratio), el cual representa una tasa de erros y es el cociente del número de bits erróneos sobre el total de bits, enviados durante undeterminado tiempo. Como ejemplo para entender el concepto de VER, se implementó en simulink un diagrama de bloques en donde se permitía la modificación del mensaje en el transmisor y el receptor, y de acuerdo a esto se veía el BER obtenido. A continuación se observan los bloques implementados en simulink:

Conformador

Figura 4. BER

En último bloque el cual es un display se puede ver el valorde BER y el valor de los bits totales y erróneos. En este primer caso se usó la misma palabra digital como transmisor y receptor, es por esto que el valor de BER es 0. Esto se muestra en más detalle en la siguiente figura:
Figura 5. Display BER

A continuación se muestra una tabla con algunos de los datos simulados:

Palabra Digital RX Palabra Digital TX BER Bits Totales Bits Erróneos...