Conversion Analogica-Digital

Antecedentes teóricos
Los avances en el procesamiento digital de las últimas décadas motivan la necesidad
De poder reducir señales de tiempo continuo a muestras discretas en el dominio de
Tiempo discreto.
En la siguiente sección se presenta el proceso de conversión A/D, que comprende dos
Conceptos fundamentales: muestreo y cuantización.
La conversión analógica-digital (CAD)
Consiste en latranscripción de señales analógicas en señales digitales, con el propósito de facilitar su procesamiento (codificación, compresión, etc.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas. También es representada por su equivalencia en estados binarios
LA digitalización de las señales tiene sus desventajas:* La señal analógica nunca puede ser representada o reconstruida siempre habrá algo de error:
* Un señal digitalizada, cundo se trasmite por un canal de comunicación requiere un ancho de banda mayor q la del canal origina por ejemplo, un canal telefónico de voz analógico requiere un ancho de banda de aproximadamente de 4Khz pero su equivalencia digital es de 64 Khzps.

Proceso de conversiónEl conversor A/D consta básicamente de tres etapas el muestreo ,la cuantificación y la codificación de la señal de salida para poderla visualizarla veamos cómo cada una de ellas se desarrolla

Muestreo
Cuando una señal continua entra al conversor para ser cuantificada, éste no puede tomar todos los valores de ella debido precisamente a su carácter continuo. Por ello debe tomar muestrasde la función cada determinado tiempo, llamado periodo de muestreo, y debe ser definido por el usuario de acuerdo a las capacidades de software y hardware que posea. En nuestro caso utilizaremos periodos de muestreo uniforme aunque ello puede introducir ambigüedad en la señal obtenida e impone una restricción esencial: la máxima frecuencia analógica.

Otro punto también seria:
La operaciónque permite la transformación de una señal de tiempo continúo a una
Señal en tiempo discreto es llamada muestreo (sampling). Ello consiste en tomar
Muestras del valor de la señal de tiempo continúo cada instante de tiempo múltiplo
De T, llamado intervalo de muestreo. Siendo, de este modo F=1/T la llamada
Frecuencia de muestreo.

La cuantificación
se define como la conversión de una señalen tiempo discreto con valores continuos en una señal en tiempo discreto con valores discretos (señal digital). El valor de cada muestra se representa mediante un valor seleccionado de un conjunto finito de valores (niveles de cuantificación) (Soria et al., 2003). La cuantificación es un proceso irreversible, no invertible, ya que siempre se produce una pérdida de información. Teóricamente estose fundamenta en el hecho de que al existir un número discreto y finito de niveles para clasificar un conjunto continuo de valores, a diferentes valores continuos les corresponderá la misma clase, es decir el mismo valor discreto, por lo que no se pueden obtener valores originales a partir de valores cuantificados.

Codificación
Para poder dibujar la señal digital a la salida del conversor esnecesario expresar estos valores enteros en valores que recorran la misma escala de medida de la función original. Para ello multiplicamos el entero obtenido por la resolución del conversor, es decir: discreto i
V dvN i
En caso de que la función de entrada tome valores negativos, es necesario hacer una traslación hacia abajo de la función de salida ya que todos los enteros utilizados parareconstruirla son positivos.

Representación de una señal analógica y señal digitalizada (arriba) y señal de error (abajo) De acuerdo a la cantidad de bits (n) del código digital que se esté utilizando, el rango Completo de una señal analógica puede ser dividido en 2n niveles equi-espaciados Llamados niveles de cuantización. La cuantización permite decidir cual código digital es el más adecuado...