Señales digitales

Señal digital
La señal digital es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético en que cada signo que codifica el contenido de la misma puede ser analizado en término de algunas magnitudes que representan valores discretos, en lugar de valores dentro de un cierto rango.
Los sistemas digitales, como por ejemplo el ordenador, usan lógica de dos estados representados pordos niveles de tensión eléctrica, uno alto, H y otro bajo, L (de High y Low, respectivamente, en inglés). Por abstracción, dichos estados se sustituyen por ceros y unos, lo que facilita la aplicación de la lógica y la aritmética binaria. Si el nivel alto se representa por 1 y el bajo por 0, se habla de lógica positiva y en caso contrario de lógica negativa.
Cabe mencionar que, además de losniveles, en una señal digital están las transiciones de alto a bajo y de bajo a alto, denominadas flanco de subida y de bajada, respectivamente. En la figura se muestra una señal digital donde se identifican los niveles y los flancos.



Señal digital: 1) Nivel bajo, 2) Nivel alto, 3) Flanco de subida y 4) Flanco de bajada.



Señal digital con ruido
Es conveniente aclarar que, a pesar de queen los ejemplos señalados el término digital se ha relacionado siempre con dispositivos binarios, no significa que digital y binario sean términos intercambiables.

Ventajas de las señales digitales
Ante la atenuación, puede ser amplificada y reconstruida al mismo tiempo, gracias a los sistemas de regeneración de señales.
1. Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores, en larecepción.
2. Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal.
3. Permite la generación infinita sin pérdidas de calidad. Esta ventaja sólo es aplicable a los formatos de disco óptico; la cinta magnética digital, aunque en menor medida que la analógica (que sólo soporta como mucho 4 o 5generaciones), también va perdiendo información con la multigeneración.
4. Las señales digitales se ven menos afectadas a causa del ruido ambiental en comparación con las señales analógicas.
Inconvenientes de las señales digitales
Necesita una conversión analógica-digital previa y una decodificación posterior en el momento de la recepción.
1. Requiere una sincronización precisa entre lostiempos del reloj del transmisor con respecto a los del receptor.
2. La señal digital requiere mayor ancho de banda que la señal analogica para ser transmitida.

Las señales analógicas y las señales digitales
-Una señal digital transmitida a través de una línea de comunicación, como puede ser un cable, es simplemente una sucesión de impulsos eléctricos, que pueden interpretarse únicamentecomo valores altos (1) o valores bajos (0).
Conversión analógica-digital
Una señal digital varía de forma discreta o discontinua a lo largo del tiempo. Parece como si la señal digital fuera variando «a saltos» entre un valor máximo y un valor mínimo.
Por otra parte, una señal analógica es una señal que varía de forma continua a lo largo del tiempo. La mayoría de las señales que representan unamagnitud física (temperatura, luminosidad, humedad, etc.) son señales analógicas. Las señales analógicas pueden tomar todos los valores posibles de un intervalo; y las digitales solo pueden tomar dos valores posibles.
Digitalización
Un ordenador o cualquier sistema de control basado en un microprocesador no puede interpretar señales analógicas, ya que solo utiliza señales digitales. Es necesariotraducir, o transformar en señales binarias, lo que se denomina proceso de digitalización o conversión de señales analógicas a digitales.
En la gráfica inferior se observa una señal analógica, que para ser interpretada en un ordenador ha de modificarse mediante digitalización. Un medio simple es el muestreado o sampleado. Cada cierto tiempo se lee el valor de la señal analógica.
• Si el valor de...