Sistemas De Comunicaciones Digitales

PROCESOS DE SEÑALES EN COMUNICACIONES DIGITALES

La información puede transmitirse por medio de sistemas de comunicación electrónica. Estos pueden ser analógicos y digitales.

Las necesidades del usuario son los que crean o generan los servicios, los cuales se deben ofrecer con calidad.

Una señal digital es aquella cuyos valores de amplitud, frecuencia y fase (parámetros)son discretos en el tiempo. Toman solo ciertos valores.

Normalmente, los números codificados en sistema binario, códigos alfanuméricos, símbolos gráficos, señales de microprocesadores son digitales.

Ventajas de la comunicación digital vs comunicación analógica

• Inmunidad al ruido. Los pulsos digitales son menos susceptibles al ruido. Solo se decide entre dos estados ovalores. (0, 1)
• La señal digital se presta mejor al procesamiento que las señales analógicas. Es más fácil controlar la información digital, guardarla, cambiar su velocidad.
• La señal digital puede regenerarse.
• Fácil medición de los niveles discretos en la señal digital.
• Se pueden detectar y corregir errores en las señales digitales.

Desventajas de la comunicación digitalvs comunicación analógica

• La señal digital requiere mucho ancho de banda (capacidad de canal).
• La señal digital convierte a las señales analógicas, por lo que requiere de equipo de codificación.
• La señal digital requiere de sincronía, por lo que lo hace costosa.
• Las señales digitales pueden ser incompatibles con los sistemas analógicos anteriores.

CLASIFICACIÓN DELAS SEÑALES

1.- Periódicas y no periódicas

Una señal periódica x(t) es una función que satisface la siguiente condición x(t) = x(t ± T).

Una señal no – periódica es aquella en la cual no existe un valor de periodo para que cumpla con la condición anterior.

2.- Señales determinísticas y aleatorias

Una señal determinística es una señal en la que no hay incertidumbrecon respecto a cualquier valor en el tiempo. Se modelan par funciones específicas en el tiempo.
Una señal aleatoria es en la cual existe incertidumbre de los valores que pueda tomar en el tiempo. Se calcula en funciones de probabilidad.

3.- Señales de energía y señales de potencia

Una señal de energía posee una energía finita y una potencia igual a cero.

E = ∫ | x(t) |2 dtLas señales de potencia poseen una potencia finita y una energía infinita.

P = 1 ∫ | x(t) |2 dt
T

DENSIDAD ESPECTRAL DE POTENCIA

La densidad espectral de una señal se caracteriza por la distribución de energía o potencia de una señal en el dominio de la frecuencia.

Teorema de Parseval

E = ∫ | x(t) |2 dt = ∫ | X(f) |2 df

donde x(t ) es unaSeñal no periódica (continua)

• Densidad Espectral de Energía

Ψ(f) = | X(f) |2 entonces E = ∫ Ψ (f) df


La Densidad Espectral de Energía describe la energía de una señal por unidad de ancho de banda.

Las unidades del ancho de banda digital es bits/segundo
Las unidades del ancho de banda analógica es Joules/Hz

Si x(t) es real, su densidad espectral de energía es unafunción par de la frecuencia.

Si x(t) es real y Ψ(f) es par entonces E = 2 ∫ Ψ (f) df

• Densidad Espectral de Potencia

La Densidad Espectral de Potencia de una señal periódica x(t) es una función real, par y no negativa de la frecuencia. Dicha función proporciona la distribución de potencia de x(t) en el dominio de la frecuencia.

G(f) = Σ | Cn |2 δ (f – nf0)

Cn =1 ∫ x (t) e- j2 n π f t dt
T

P = ∫ G (f) df = 2 ∫ G (f) df


Teorema de Parseval


P = 1 ∫ x2 (t) dt = Σ | Cn |2
T

Ejemplo: Determine la potencia promedio y la densidad espectral de potencia de la siguiente señal-

x(t) = A cos W0t

P = 1/T ∫ | x (t) | 2 dt

P = 1/T ∫ A2 cos2 (2πf0t) dt

P = A2/T ∫ cos2...