1 1 de febrero del 2001. 2 3 nivel físico introducción señal espectro ancho de banda de una...
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1 de febrero del 20011 de febrero del 2001
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Nivel FísicoNivel Físico
Introducción Señal Espectro Ancho de banda de una señal Respuesta a la Frecuencia de un sistema. Atenuación Ancho de banda de un sistema Razón de Datos Capacidad del canal
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Chapter 4
Signals
• Analog and digital• Aperiodic and periodic signals• Analog signals
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
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Figure 4-1
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Transformation of Information to Signals
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Figure 4-2
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Analog and Digital Clocks
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Figure 4-3
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Analog and Digital Signals
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Figure 4-4
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Periodic Signals
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Figure 4-5
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Aperiodic Signals
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Figure 4-6
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Sine Wave
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Figure 4-7
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Phases
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Figure 4-8
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Amplitude Change
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Figure 4-9
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Frequency Change
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Figure 4-10
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Phase Change
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EspectroEspectro
Representación en Frecuencia de una señal en tiempo.
Dominio del tiempo
f(t)
Dominio de la frecuencia
f(w)
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Figure 4-11
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Time and Frequency Domain
( )f t A A t B sin tn n n nn
( ) cos( ) ( )= + +=−∞
∞
∑0 ω ω
Donde
ω πn n T= 2 /
AT
f t t dt
BT
f t sin t dt
n nT
T
n nT
T
=
=
−
−
∫
∫
2
22
2
2
2
( ) (cos )
( ) ( )
/
/
/
/
ω
ω
AAnn
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Figure 4-12
WCB/McGraw-Hill The McGraw-Hill Companies, Inc., 1998
Examples
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Señal y su Espectro de MagnitudSeñal y su Espectro de Magnitud
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Respuesta a la frecuencia de un sistema
Respuesta a la frecuencia de un sistema
Señal de entradaSistema
Señal de Salida
F(w)
F(w)
F(w)
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Ejemplo (Razón de Datos)Ejemplo (Razón de Datos)
¿Cuál es la razón de datos que necesita una aplicación que requiere transferir 5 megabytes cada minuto?
€
R =5106
bytes( ) 8bits /bytes( )
60seg
R = 66.67Mbps
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Ejemplo (Capacidad de un canal)
Ejemplo (Capacidad de un canal)Si en un enlace computacional se
requieren enviar las dos aplicaciones con los siguientes requerimientos
Aplicación 1: Transferencia de imágenes de video cada minuto.
La resolución de la imagen de video es de 512*512 pixeles.
Cada pixel utiliza un byte para diferenciar entre 256 tonos de gris.
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Aplicación 2: Acceso a una base de datos cada 5 minutos.
En cada acceso se transfieren archivos de 2 Megabytes en promedio.
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DecibelesDecibeles
Razones de potencia
Razones de voltaje
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
y
x
P
PNdBS 10log10/
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
y
x
V
VNS 10log20/
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Cálculo de la Capacidad de un canal
Cálculo de la Capacidad de un canal
Canal sin ruido
Canal con ruido
DondeH es el ancho de banda yV es el número de niveles de la señal discreta.
VbpsH 2log2
bpsNSH )/1(log2 +
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EjemploEjemplo
¿Cuál es la razón de datos máxima en un canal telefónico si solo se utiliza señales binarias?
2log)3(2log2 22 KHzVH = bps6000=
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¿Cuál es la razón de datos máxima en un canal telefónico para una SNR de 30dB para razones de potencia?
( ) )10001(log3)1(log
1000/
30)/(log10
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10
+=+
=
=
kHzxH
NS
dBNS
bps
bpskHz
7.29901
937.9)3(
==