sole control 1
Páginas: 9 (2092 palabras)
Publicado: 15 de julio de 2014
INTRODUCCIÓN
La señal analógica se caracteriza por su continuidad tanto en el tiempo con en su amplitud. La señal digital, por el contrario, se caracteriza por ser discreta y su transmisión se reduce a la emisión de un número finito de valores de la señal.
Según Shannon a través de su “Teoría de la Información”, nos muestra un modelo de comunicación, y nos introduce a laconversión Análoga/Digital o viceversa Digital/Análoga. Como unidad de medida el “BIT”, simbolizada por 1 y 0, utilizando sistema numérico binario.
La idea de esta experiencia es demostrar lo planteado por Shannon, respecto a a comunicación (modelo de Shannon), llevar a práctica y validar las etapas del teorema del muestreo, y comprender el funcionamiento de un conversor A/D del tipo directo.DESARROLLO TEÓRICO
El estudio de un sistema de telecomunicaciones exige un conocimiento de cada uno de los bloques constituyentes. Uno de los modelos que permite tener un conocimiento general del sistema lo constituye el modelo de Shannon, el cual puede reducirse:
Figura 1: Modelo de las Telecomunicaciones insinuado por Shannon
En tal modelo, son de gran importancia lo estudiado en lasignatura de Señales y Sistemas en que una disgregación nos enseña a obtener un conocimiento general del sistema. En tal Asignatura, se estudio una separación entre señales análogas y representaciones numéricas (secuencias).
Una de las grandes ventajas de utilizar señales digitales es su gran facilidad para integrar los bloques a un costo razonable. Desgraciadamente, el mundo de los seres humanostrata con señales análogas, por lo que una primera fase de un sistema debe ser convertir tales señales a una representación numérica/digital. Tal bloque recibe en la Fig. 1 el nombre de formateador y existen diferentes implementaciones dependiendo de la señal numérica que se desea.
BLOQUE FORMATEDOR
Una forma de formateador simple es el conversor análogo/digital (D/A), el cual recibeuna señal limitada en amplitud y entrega una representación binaria de la misma. Tal representación puede ser del tipo serial o en bus, en que secuencialmente aparece su representación binaria.
Una primera fase para obtener la señal digital es la de muestreo y retención(S/H). En ella, se trata de mantener el valor de la señal de entrada un tiempo lo suficientemente largo para realizar el procesode conversión. Un circuito básico de S/H se muestra en la figura 2. Existen dos tipos de S/H, el natural y el plano-superior.
Figura 2 : Proceso de muestreo/retención (S/H)
Nótese que si se trabaja con N bits seriales en la salida y si se muestrea a fs muestras/seg, entonces la tasa del tren binario a la salida del A/D es :
fout =N*fs (1)
Una de las grandes restricciones que se imponeal proceso se muestreo es que debe cumplir ciertas restricciones.
TEOREMA DEL MUESTREO:
Una restricción sobre la frecuencia de muestreo es que debe cumplir con el teorema del muestreo, el cual nos dice:
fs=2 fmax(2)
Donde, fmax es la máxima frecuencia que posee la señal de entrada. Para evitar el problema que la señal de entrada supere en registro espectral la cantidad fmax , debecolocarse un filtro pasabajos (LPF) denominado anti-aliasing, el cual evita el problema de aliasing en el proceso total.
Para visualizar este problema, en la figura 3 vemos dos señales f(t) de frecuencia de 1 Hz y 3 Hz muestreados con 4 muestras/seg, se observa que ambas poseen los mismos valores de muestreo; por lo que, no es posible recuperar la señal de 3 Hz (ella aparecerá como la de 1Hz).
Figura 3 : El problema de aliasing (espectro original y el muestreado)
CUANTIFICACIÓN:
La salida del S/H es una señal PAM la cual debe ser mapeada a algún tipo de código numérico. Una alternativa práctica se muestra en la figura:
Figura 4 : El proceso de cuantificación.
La amplitud resultante ha sido discretizada en un alfabeto finito (N...
La señal analógica se caracteriza por su continuidad tanto en el tiempo con en su amplitud. La señal digital, por el contrario, se caracteriza por ser discreta y su transmisión se reduce a la emisión de un número finito de valores de la señal.
Según Shannon a través de su “Teoría de la Información”, nos muestra un modelo de comunicación, y nos introduce a laconversión Análoga/Digital o viceversa Digital/Análoga. Como unidad de medida el “BIT”, simbolizada por 1 y 0, utilizando sistema numérico binario.
La idea de esta experiencia es demostrar lo planteado por Shannon, respecto a a comunicación (modelo de Shannon), llevar a práctica y validar las etapas del teorema del muestreo, y comprender el funcionamiento de un conversor A/D del tipo directo.DESARROLLO TEÓRICO
El estudio de un sistema de telecomunicaciones exige un conocimiento de cada uno de los bloques constituyentes. Uno de los modelos que permite tener un conocimiento general del sistema lo constituye el modelo de Shannon, el cual puede reducirse:
Figura 1: Modelo de las Telecomunicaciones insinuado por Shannon
En tal modelo, son de gran importancia lo estudiado en lasignatura de Señales y Sistemas en que una disgregación nos enseña a obtener un conocimiento general del sistema. En tal Asignatura, se estudio una separación entre señales análogas y representaciones numéricas (secuencias).
Una de las grandes ventajas de utilizar señales digitales es su gran facilidad para integrar los bloques a un costo razonable. Desgraciadamente, el mundo de los seres humanostrata con señales análogas, por lo que una primera fase de un sistema debe ser convertir tales señales a una representación numérica/digital. Tal bloque recibe en la Fig. 1 el nombre de formateador y existen diferentes implementaciones dependiendo de la señal numérica que se desea.
BLOQUE FORMATEDOR
Una forma de formateador simple es el conversor análogo/digital (D/A), el cual recibeuna señal limitada en amplitud y entrega una representación binaria de la misma. Tal representación puede ser del tipo serial o en bus, en que secuencialmente aparece su representación binaria.
Una primera fase para obtener la señal digital es la de muestreo y retención(S/H). En ella, se trata de mantener el valor de la señal de entrada un tiempo lo suficientemente largo para realizar el procesode conversión. Un circuito básico de S/H se muestra en la figura 2. Existen dos tipos de S/H, el natural y el plano-superior.
Figura 2 : Proceso de muestreo/retención (S/H)
Nótese que si se trabaja con N bits seriales en la salida y si se muestrea a fs muestras/seg, entonces la tasa del tren binario a la salida del A/D es :
fout =N*fs (1)
Una de las grandes restricciones que se imponeal proceso se muestreo es que debe cumplir ciertas restricciones.
TEOREMA DEL MUESTREO:
Una restricción sobre la frecuencia de muestreo es que debe cumplir con el teorema del muestreo, el cual nos dice:
fs=2 fmax(2)
Donde, fmax es la máxima frecuencia que posee la señal de entrada. Para evitar el problema que la señal de entrada supere en registro espectral la cantidad fmax , debecolocarse un filtro pasabajos (LPF) denominado anti-aliasing, el cual evita el problema de aliasing en el proceso total.
Para visualizar este problema, en la figura 3 vemos dos señales f(t) de frecuencia de 1 Hz y 3 Hz muestreados con 4 muestras/seg, se observa que ambas poseen los mismos valores de muestreo; por lo que, no es posible recuperar la señal de 3 Hz (ella aparecerá como la de 1Hz).
Figura 3 : El problema de aliasing (espectro original y el muestreado)
CUANTIFICACIÓN:
La salida del S/H es una señal PAM la cual debe ser mapeada a algún tipo de código numérico. Una alternativa práctica se muestra en la figura:
Figura 4 : El proceso de cuantificación.
La amplitud resultante ha sido discretizada en un alfabeto finito (N...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.