Tecnicas Mic

TELEFONIA I

Prof: Juan Ampuero C.

Contenidos

TÉCNICAS MIC

Objetivo

El objetivo principal es que comprender como un canal vocal analógico es convertido en una señal digital de 64 kbits/seg. y viceversa, de manera que estas señales puedan ser transmitidas con las ventajas de la transmisión digital: calidad y economía.

La modulación por impulsos codificados MIC o PCM (Pulse CodeModulation), es el procedimiento más utilizado en telefonía para convertir una señal analógica en digital y viceversa.

Esta conversión se basa en tres operaciones fundamentales: muestreo, cuantificación y codificación.

Muestreo El proceso mediante el cual se transforma una señal analógica en una serie de impulsos de distinta amplitud, llamados muestras. De acuerdo con la teoría de lainformación, si queremos enviar una señal de frecuencia f de un punto a otro, no es necesario transmitir la señal completa. Es suficiente transmitir muestras (trozos) de la señal tomadas, por lo menos, a una velocidad doble de la frecuencia máxima de la señal. Esto es lo que se conoce con el nombre de teorema de muestreo.

Así, por ejemplo, para transmitir una señal de frecuencia máxima de 4 Khz, essuficiente con tomar muestras a una velocidad de 8 Khz, o más elevada.

En estas condiciones, en el terminal distante se puede reconstruir la señal original a partir de sus muestras.

La rapidez, o frecuencia con que se toman las muestras se llama frecuencia de muestro (fm), pudiéndose expresar en número de muestras por segundo o en hercios. El muestreo ideal no es físicamente realizable. Enla práctica, una muestra es una medida del valor instantáneo de una señal, pero tomada durante un tiempo que es muy corto comparado con el tiempo entre dos muestras consecutivas. A este tipo de muestreo se le llama muestreo real.

Después del muestreo, la señal obtenida es un tren de impulsos, cada uno de los cuales tiene una amplitud igual al valor que tenía la señal en el instante delmuestreo. En el caso del muestreo real, la muestra no se toma en un instante, sino durante un cierto tiempo.

Visto esto, podemos considerar el muestreo como un proceso de modulación en amplitud de un tren de impulsos. Por eso, a la señal muestreada se la llamaba algunas veces señal M.I.A. (Modulación de Impulsos en Amplitud) o en inglés P.A.M. (Pulse Amplitude Modulation).

El muestreo se efectúasiempre a un ritmo uniforme, que viene dado por la frecuencia de muestreo fm.

La condición que debe cumplir fm viene dada por el teorema del muestreo que, para el caso de una señal que como la señal vocal contiene distintas frecuencias, se puede enunciar de la siguiente forma:

De acuerdo con el teorema del muestreo, las señales telefónicas de frecuencia vocal (de 300 a 3400 Hz), se han demuestrear a una frecuencia igual o superior a 6800 Hz (2 x 3400). En la práctica, se toma una frecuencia de muestreo de 8000 Hz. Es decir, se toman 8000 muestras por segundo, con una separación entre muestras consecutivas de una misma señal de 125 μs, que es el periodo de muestreo.

La cuantificación es el proceso mediante el cual se asignan valores discretos, a las amplitudes de las muestrasobtenidas en el proceso de muestreo. Tras la cuantificación las muestras serán de tipo digital, ya que sólo podrán tener un número finito de valores. Ya hemos visto que las muestras obtenidas en un muestreo real tienen una duración o anchura finita, pero su amplitud puede tomar infinitos valores comprendidos entre el valor 0 y el valor más alto de la señal a muestrear.

Sin embargo, se puedeutilizar un número finito de valores discretos para representar de forma aproximada la amplitud de las muestras. Para ello, toda la gama de amplitudes que pueden tomar las muestras, o gama de funcionamiento, se divide en intervalos iguales y a todas las muestras cuya amplitud cae dentro de un intervalo, se les da el mismo valor.

Este proceso se denomina cuantificación, y a cada intervalo en que...