Ingeniero

Transmisión y Digitalización

diciembre de 2004

TEMA 5 Transmisión y Digitalización
1. Características de las señales y Unidades de Medida
Podemos distinguir dos grandes familias de señales: Señales analógicas: Pueden ser representadas mediante funciones que toman un número infinito de valores en cualquier intervalo de tiempo considerado. Para transmitir señales analógicas se empleansistemas de transmisión analógicos, y la información va contenida en la propia forma de onda

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Señales digitales: Pueden ser representadas mediante funciones que toman un número finito de valores en cualquier intervalo de tiempo. Las señales digitales necesitarán sistemas de transmisión digitales donde la información estará contenida en los pulsos codificados, y no en la forma de onda.Existen fuentes de información que generan señales típicamente analógicas, como la voz y otras digitales como las computadoras, pero en ambos casos es posible transmitir la señal tanto en analógico como en digital. Las señales que no sufren ningún proceso de modulación ni desplazamiento en frecuencia, se denominan señales en banda base. En el caso de las señales digitales se denominan códigos enbanda base o códigos de línea, y serán tratados en mayor profundidad en los capítulos correspondientes al nivel físico de las redes. Baste aquí señalar algunos códigos en banda base utilizados: Unipolar: donde el ‘1’ lógico es representado por un voltaje positivo (+V) y el ‘0’ lógico por ausencia de voltaje. Polar: el ‘1’ lógico se representa mediante una señal (+V o -V) mientras que el ‘0’ con laopuesta (-V o +V respectivamente). Bipolar: el ‘0’ lógico se representa con ausencia de voltaje, mientras que el ‘1’ lógico se va representando con +V y –V alternativamente.

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R.Estepa

Notas de ARSS

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En los tres casos anteriores la señal de voltaje deberá mantenerse durante un periodo de tiempo denominado tiempo de bit (Tbit). Elnúmero de bits transmitidos en un segundo se denomina Régimen binario (Rb) y, en ausencia de modulaciones multinivel, corresponde con 1/Tbit. Las transmisiones en banda base son frecuentes debido al bajo coste de los equipos de transmisión. En función del código utilizado las señales generadas tendrán distintas características. La que más nos interesa es su ancho de banda o espectro enfrecuencia. El desarrollo en series de Fourier nos muestra que toda señal en el tiempo (que cumpla ciertas condiciones) puede ser representada como una suma de señales senoidales de distintas frecuencias. La representación en frecuencia de una señal muestra cómo se distribuye la energía de la señal entre las distintas senoides que la componen. Una señal analógica, en general, estará compuesta por suma demuchas, posiblemente infinitas, señales senoidales de distintas frecuencias, por lo que:

t

f (Hz)

En líneas punteadas destaca el espectro en frecuencia de la señal anterior. La componente de frecuencia 0 corresponde con una señal que no vibra, es decir, constante. A partir de cierta frecuencia las componentes del espectro de una señal irán decayendo, por lo que podrán ser despreciadas. Paraseñales digitales el espectro en frecuencia también variará en función del código de línea utilizado. De forma general, las señales digitales se basan en la forma de onda cuadrada, cuya representación en frecuencia se muestra en la siguiente gráfica.

t T bit

1 /T bit

f (Hz)

R.Estepa

Notas de ARSS

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La forma del espectroen frecuencia dependerá del código de línea utilizado pero siempre que se incrementa el Régimen binario, aumenta la anchura del espectro en frecuencia de la señal generada. Definimos ancho de banda de una señal como el intervalo de frecuencias en el cual se concentra la mayor parte de la energía de la señal. Para señales reales el espectro en frecuencia es simétrico respecto al eje ordenadas,...