Unidad 3 Fundamento de Telecomunicaciones 3.1 Técnicas de modulación analógica 3.2 Técnicas de modulación digital 3.3 Conversión Analógico – Digital 3.4 Códigos de línea 3.5 Modem, estándares y protocolos

MODULACIÓN

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Índice

Tema Pág.

Introducción…………………………………………………………………. 3

Desarrollo

3.1 Técnicas de Modulación Analógica

Modulación en amplitud…………………………………………….. 4

Modulación en Frecuencia…………………………………………. 6

3.2 Técnicas de modulación digital

Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)……………… 10

Modulación por desplazamiento de frecuencia (PSK)…………… 11

Modulación desplazamiento de fase (FSK)……………………… 13

Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)…………………. 14

3.3 Conversión Analógico – Digital

Muestreo, Cuantización, y codificación………………………….. 15

3.4 Códigos de línea……………………………………………………….. 20

3.5 Modem, estándares y protocolos…………………………………….. 33

Conclusión………………………………………………………………….. 39

Bibliografía………………………………………………………………….. 40

Preguntas del tema……………………………………………………….. 41

Preguntas con relación……………………………………………………. 47

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Introducción

La modulación es un proceso muy importante ya que cualquier dispositivo electrónico que necesite envió y recepción de información necesita de una modulación.

En esta unidad se trataran algunas técnicas de modulación ya sean analógicas o digitales.

Las señales deben de ser claras y fieles durante su transmisión así que se trataran algunas características de las señales y como pueden llegar a modularse y cuales son sus ventajas y desventajas de su modulación.

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Las señales de transmisión se transportan entre un transmisor y un receptor a través de alguna forma de medio de transmisión. Sin embargo, casi nunca tienen las señales de información una forma adecuada para su transmisión. En secuencia, se deben transformar a una forma más adecuada. El proceso de imprimir señales de información de baja frecuencia en una señal portadora de alta frecuencia se llama modulación. La demodulación es el proceso inverso, donde las señales recibidas se regresan a su forma original. El objeto de este capítulo es explicar al lector los conceptos fundamentales de la modulación de amplitud (AM).

Desarrollo

Que es una señal

Es una representación eléctrica de un dato ya sea por medio de tensiones o intensidades.

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Elementos de una señal

Principios de modulación de amplitud.

“El proceso de modulación puede definirse de varias formas:

a) Traslado del espectro de una señal en banda base a una señal en banda de paso.

b) Variación de los parámetros (amplitud, frecuencia o fase) de una señal designada como portadora, de acuerdo a las variaciones de una señal de información o moduladora.

El termino banda base se emplea para designar la banda de frecuencias que ocupa la señal de entrada, procedente de una fuente, o de un transductor cuya salida es una señal eléctrica. En telefonía, la banda base es la que corresponde a las frecuencias de la voz humana, en el rango de inteligibilidad, generalmente de 300 a 3400 Hz. En televisión, la banda base de la señal de video ocupa de 0 a unos 5 MHz. Para información digital o PCM empleando señalización bipolar a una velocidad de Rb pulsos por segundo, la banda base es de 0 a Rb Hz.”

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La modulación de amplitud es una forma de modulación relativamente poco costosa y de baja calidad, que se usa para emisiones comerciales de señales de audio y de video. Y también se usa para radiocomunicaciones móviles en dos sentidos, como por ejemplo los radios de banda civil (CB).

Los moduladores de AM son dispositivos no lineales, con dos entradas y una salida. Una entrada es una sola señal portadora de alta frecuencia y amplitud constante, y la segunda está formada por señales de información, de frecuencia relativamente baja, que puede tener una sola frecuencia, o ser una forma compleja de onda, formada a su vez por muchas frecuencias. Las frecuencias que son lo suficientemente altas como para irradiarse en forma eficiente de una antena, y propagarse por el espacio libre se suelen llamar radiofrecuencias, o simplemente RF. En el modulador, la información actúa sobre, o modula, la portadora de RF y produce una forma modulada de onda. La señal de información puede tener una sola frecuencia, o con más probabilidad, puede consistir en un intervalo de frecuencias.

DEFINICIÓN DE LOS TÉRMINOS “Banda base Se habla de señal en banda base cuando se designan los mensajes emitidos. La banda ocupada se encuentra comprendida entre la frecuencia 0, o un valor muy cercano a éste, y una frecuencia máxima f max.” “Ancho de banda de la señal El ancho de banda de la señal en banda base es la extensión de las frecuencias sobre las que la señal tiene una potencia superior a cierto límite. Generalmente, este límite f max se fija a 3 dB, que corresponde a la mitad de la potencia máxima. El ancho de banda se expresa en Hz, kHz o MHz.” “Espectro de una señal Se habla de espectro de una señal para designar la distribución en frecuencia de su potencia. Se habla también de densidad espectral de potencia, DSP, que es el cuadrado del módulo de la transformada de Fourier de esta señal.” “Banda de paso del canal El canal de transmisión puede ser, por ejemplo, una línea bifilar trenzada, un cable coaxial, una guía de ondas, una fibra óptica o, simplemente, el aire. Es evidente que ninguno de estos soportes está caracterizado con la misma banda de paso. La banda de paso del canal no debe confundirse con la distribución espectral de la señal en banda base.”

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FINALIDAD DE LA MODULACIÓN “El objetivo de la modulación es el de adaptar la señal que se va a transmitir al canal de comunicaciones que hay entre la fuente y el destinatario. Se introducen, por tanto, dos operaciones suplementarias a la de la figura anterior; entre la fuente y el canal, una primera operación llamada modulación, y entre el canal y el destinatario, una segunda denominada demodulación. La cadena de transmisión global queda entonces como se representa en la figura siguiente. El objetivo de la transmisión es el de hacer llegar el mensaje emitido m(t) al destinatario.”

3.1 Técnicas de modulación analógica

Una frecuencia portadora es una onda electrónica combinada con la señal de información y que se transporta por el canal de comunicaciones.

Modulación engloba el conjunto de técnicas que se usan para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda sinusoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información en forma simultánea además de mejorar la resistencia contra posibles ruidos e interferencias. Según la American Nacional Standard for Telecommunications, la modulación es el proceso, o el resultado del proceso, de variar una característica de una portadora de acuerdo con una señal que transporta información. El propósito de la modulación es sobreponer señales en las ondas portadoras.

Básicamente, la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es la información que queremos transmitir.

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Modulación en amplitud (AM)

“En este tipo de modulación, la amplitud de la portadora varia según la señal de información, de modo que la información de amplitud y frecuencia de esta se “montan” sobre la portadora haciendo que su envolvente varia de acuerdo a la señal moduladora o de información. Los diversos esquemas de modulación de amplitud se designan también como de envolvente variable y comprenden los siguientes:

AM con portadora completa y dos bandas laterales o AM completa.

AM con dos bandas laterales y portadora suprimida (AM-DSB-SC5).

AM con dos bandas laterales y vestigio o piloto de portadora.

Banda lateral única (BLU o SSB6) sin portadora.

Banda lateral única con piloto de portadora.

AM con vestigio de banda lateral o AM con banda lateral vestigial (AMVSB7).”

Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de modulación lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la señal portadora de forma que esta

cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal que contiene la información que se desea transmitir, llamada señal moduladora o modulante.

AM con doble banda lateral y portadora completa (AM completa)

“Históricamente, este fue el primer método de modulación utilizando en los inicios de la radio, a principios del siglo XX y continua utilizándose extensamente en todo el mundo, principalmente para servicios de radiodifusión sonora en las bandas de ondas medias (540 a 1600 KHz) y ondas cortas (2 a 30 MHz). A pesar de ser un sistema de modulación poco eficiente, tanto desde el punto de vista espectral como de consumo de energía en el transmisor, una razón para seguir empleándolo es la simplicidad del receptor, lo que permite la fabricación de receptores sencillos y de bajo costo, al alcance de las personas de pocos recursos. Desde el punto de vista de la cobertura de estos servicios, las condiciones de propagación en esas bandas permiten dar cobertura a grandes

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extensiones sin necesidad de retransmisores, como es el caso de radiodifusión en frecuencia modulada (FM). El número de receptores de AM en el mundo es inmenso y el cambio de este esquema de modulación, particularmente en los países en vías de desarrollo, causaría que mucha gente no pudiera acceder al único medio de información y entretenimiento del que pueden disponer. Lo que algunos países se ve como normal: la recepción de radio y televisión, prácticamente a la carta por cable, satélite o internet es impensable para una importante porción de la población mundial y en la legislación de muchos países se mantiene el principio de que el espectro radioeléctrico es propiedad de la nación y no de unos pocos privilegiados. ”

“La señal de amplitud modulada completa suele expresarse en la forma siguiente:

”

Elementos de una modulación en amplitud

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Aplicación de la modulación en amplitud

Modulación por medio de la voz

1.- Se producen las ondas correspondientes a la voz humana.

2.- se usan estas ondas para modular una onda portadora de frecuencia mayor.

3.- Después de modular la voz queda lo siguiente:

1.-Si encuentra un obstáculo físico este lo rodea no interrumpiendo así su transmisión.

2.-Soncapaz de ofrecer educación, información y entretenimiento, Una oferta indispensable en aquellas zonas en donde no existen servicios locales.

3.- Precios en emisores y receptores accesibles.

Onda Portadora

Onda Moduladora

Onda Modulada en AM

Ventajas

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4.- No necesita repetidores a corta distancia.

5.- Es mucho más fácil de modular.

1.- Poca Fidelidad.

2.- Ancho de banda en transmisiones limitados.

3.- Fácil demodulación.

4.- Se desperdicia la mitad de la potencia transmitida.

Modulación en frecuencia

“Otra clase muy importante de técnicas de modulación es conocida como modulación de frecuencia o frecuencia modulada (FM), en la cual la señal moduladora se utiliza para controlar la frecuencia de una portadora senoidal. Los sistemas de modulación de este tipo ofrecen muchas ventajas sobre los sistemas de modulación de amplitud senoidal. Como muestra la figura 8.10, con la modulación de amplitud senoidal la amplitud pico de la envolvente de la portadora depende directamente de la amplitud de la señal moduladora x(t), la cual puede tener un amplio rango dinámico, es decir, puede variar de manera significativa. Con la modulación de frecuencia, la envolvente de la portadora es constante. En consecuencia, un transmisor FM puede operar siempre a la potencia pico. Además, en los sistemas FM, las variaciones de amplitud introducidas en un canal de transmisión que se deben a perturbaciones aditivas o a desvanecimiento pueden eliminarse en gran medida en el receptor. Por esta razón, en la transmisión pública y en una amplia variedad de otros contextos, la recepción de F es por lo general mejor que la recepción de AM. Por otro lado, como veremos mas tarde, la modulación de frecuencia generalmente requiere de mayor ancho de banda que la modulación de amplitud senoidal.”

Desventajas

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La frecuencia modulada (FM) o modulación de frecuencia es una modulación angular que transmite información a través de una onda portadora variando su frecuencia (contrastando esta con la amplitud modulada o modulación de amplitud (AM), en donde la amplitud de la onda es variada mientras que su frecuencia se mantiene constante). En aplicaciones analógicas, la frecuencia instantánea de la señal modulada es proporcional al valor instantáneo de la señal moduladora. Datosdigitales pueden ser enviados por el desplazamiento de la onda de frecuencia entre un conjunto de valores discretos, una modulación conocida como

FSK.

La frecuencia modulada es usada comúnmente en las radiofrecuencias de muy alta frecuencia por la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla (véase Radio FM). El sonido de la televisión analógica también es difundido por medio de FM. Un formulario de banda estrecha se utiliza para comunicaciones de voz en la radio comercial y en las configuraciones de aficionados. El tipo

usado en la radiodifusión FM es generalmente llamado amplia-FM o W-FM (de la siglas en inglés "Wide-FM"). En la radio de dos vías, la banda estrecha o N-FM (de la siglas en inglés "Narrow-FM") es utilizada para ahorrar banda estrecha. Además, se utiliza para enviar señales al espacio.

Aplicaciones en radio

Dentro de las aplicaciones de F.M. se encuentra la radio, en donde los receptores emplean un detector de FM y el sintonizador es capaz de recibir la señal más fuerte de las que transmiten en la misma frecuencia. Otra de las características que presenta F.M., es la de poder transmitir señales estereofónicas, y entre otras de sus aplicaciones se encuentran la televisión, como sub-portadora de sonido; en micrófonos inalámbricos; y como ayuda en navegación aérea.

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Un ejemplo de modulación de frecuencia. El diagrama superior muestra la señal moduladora superpuesta a la onda portadora. El diagrama inferior muestra la señal modulada resultante.

Edwin Armstrong presentó su estudio: "Un Método de reducción de Molestias en la Radio Mediante un Sistema de Modulación de Frecuencia", que describió por primera vez a la FM, antes de que la sección neoyorquina del Instituto de Ingenieros de Radio el 6 de noviembre de 1935. El estudio fue publicado en 1936.1

La FM de onda larga (W-FM) requiere un mayor ancho de banda que la modulación de amplitud para una señal moduladora equivalente, pero a su vez hace a la señal más resistente al ruido y la interferencia. La modulación de frecuencia es también más resistente al fenómeno del desvanecimiento, muy común en la AM. Por estas razones, la FM fue escogida como el estándar para la transmisión de radio de alta fidelidad, resultando en el término "Radio FM" (aunque por muchos años la BBC la llamó "Radio VHF", ya que la radiodifusión en FM usa una parte importante de la banda VHF).

Los receptores de radio FM emplean un detector para señales FM y exhiben un fenómeno llamado efecto de captura, donde el sintonizador es capaz de recibir la señal más fuerte de las que transmitan en la misma frecuencia. Sin embargo, la desviación de frecuencia o falta de selectividad puede causar que una estación o señal sea repentinamente tomada por otra en un canal adyacente. La desviación de frecuencia generalmente constituyó un problema en receptores viejos o baratos, mientras que la selectividad inadecuada puede afectar a cualquier aparato.

Una señal FM también puede ser usada para transportar una señal estereofónica (vea FM estéreo) No obstante, esto se hace mediante el uso de multiplexación y demultiplexación antes y después del proceso de la FM. Se compone una señal moduladora (en banda base) con la suma de los dos canales (izquierdo y derecho), y se añade un tono piloto a 19 kHz. Se modula a continuación una señal diferencia de ambos canales a 38 kHz en doble banda lateral, y se le añade a la moduladora anterior. De este modo se consigue compatibilidad con receptores antiguos que no sean estereofónicos, y además la implementación del demodulador es muy sencilla.

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Una amplificación de conmutación de frecuencias radiales de alta eficiencia puede ser usada para transmitir señales FM (y otras señales de amplitud constante). Para una fuerza de señal dada (medida en la antena del receptor), los amplificadores de conmutación utilizan menos potencia y cuestan menos que un amplificador lineal. Esto le da a la FM otra ventaja sobre otros esquemas de modulación que requieren amplificadores lineales, como la AM y la QAM.

Otras aplicaciones

La modulación de frecuencia encuentra aplicación en gran cantidad de sistemas de comunicación. Aparte de la FM de radiodifusión, entre 87 y 108 MHz, la separación entre dos canales adyacentes es de 200 kHz y la desviación de frecuencia Δf=75 kHz. La FM se viene utilizando principalmente en las siguientes aplicaciones:

• Televisión: o Subportadora de sonido: La información de sonido modula en

frecuencia la Subportadora de sonido, que posteriormente se une a las restantes componentes de la señal de TV para modular en AM la portadora del canal correspondiente y se filtra para obtener la banda lateral vestigial. El sonido NICAM es digital y no sigue este proceso.

o SECAM: El sistema de televisión en color SECAM modula la información de color en FM.

• Micrófonos inalámbricos: Debido a la mayor insensibilidad ante las interferencias, los micrófonos inalámbricos han venido utilizando la modulación de frecuencia.

• Ayudas a la navegación aérea. Sistemas como el DVOR (VOR Doppler), simulan una antena giratoria que, por efecto Doppler, modula en frecuencia la señal transmitida.

Modulador de FM

La modulación de una portadora sobre FM, aunque se puede realizar de varias formas, resulta un problema delicado debido a que se necesitan dos características contrapuestas: estabilidad de frecuencia y que la señal moduladora varíe la frecuencia. Por ello, la solución simple de aplicar la señal moduladora a un oscilador controlado por tensión (VCO) no es satisfactoria.

• Modulación del oscilador. En oscilador estable, controlado con un cristal piezoeléctrico, se añade un condensador variable con la señal moduladora (varactor). Eso varía ligeramente la frecuencia del oscilador en función de la señal moduladora. Como la excursión de frecuencia que se consigue no suele ser suficiente, se lleva la señal de salida del oscilador a multiplicadores de frecuencia para alcanzar la frecuencia de radiodifusión elegida.

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• Moduladores de fase. Un modulador de FM se puede modelar exactamente como un modulador de PM con un integrador a la entrada de la señal moduladora.

• Modulador con PLL. Vuelve a ser el VCO, pero ahora su salida se compara con una frecuencia de referencia para obtener una señal de error, de modo que se tiene una realimentación negativa que minimiza dicho error. La señal de error se filtra para que sea insensible a las variaciones dentro del ancho de banda de la señal moduladora, puesto que estas variaciones son las que modulan la salida del VCO. Este método se ha impuesto con la llegada de los PLL integrados ya que ha pasado de ser el más complejo y costoso a ser muy económico. Presenta otras ventajas, como es poder cambiar de frecuencia para pasar de un canal a otro y mantiene coherentes todas las frecuencias del sistema...

Demodulador de FM

También es más complejo que el de AM. Se utilizan sobre todo dos métodos:

• Discriminador reactivo. Se basa en llevar la señal de FM a una reactancia, normalmente bobinas acopladas, de forma que su impedancia varíe con la frecuencia. La señal de salida aparece, entonces, modulada en amplitud y se detecta con un detector de envolvente. Existían válvulas específicas para esta tarea, consistentes en un doble-diodo-tríodo. Los dos diodos forman el detector de envolvente y el tríodo amplifica la señal, mejorando la relación señal/ruido.

• Detector con PLL. La señal del PLL proporciona la señal de modulada. Existen muchas variaciones según la aplicación, pero estos detectores suelen estar en circuitos integrados que, además, contienen los amplificadores de RF y frecuencia intermedia. Algunos son una radio de FM completa (TDA7000).

Ecuación característica

1.- Ancho de banda de frecuencia muy alto.

2.- Bajas interferencias.

3.- Alta fidelidad.

4.- Frecuencia entre 88 y 108 MHz

Ventajas de la FM

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1.- Costo de equipos elevados.

2.- Necesidad de capacitación para uso de los equipos.

3.- Alcance de señal limitado.

4.- La señal no traspasa objetos metálicos.

Técnicas de modulación digital

“El término comunicaciones digitales abarca un área extensa de técnicas de comunicaciones, incluyendo transmisión digital y radio digital. La transmisión digital es la transmisión de pulsos digitales, entre dos o más puntos, de un sistema de comunicación. El radio digital es la transmisión de portadoras analógicas moduladas, en forma digital, entre dos o más puntos de un sistema de comunicación. Los sistemas de transmisión digital requieren de un elemento físico, entre el transmisor y el receptor, como un par de cables metálicos, un cable coaxial, o un cable de fibra óptica. En los sistemas de radio digital, el medio de transmisión es el espacio libreo la atmósfera de la Tierra. En un sistema de transmisión digital, la información de la fuente original puede ser en forma digital o analógica. Si está en forma analógica, tiene que convertirse a pulsos digitales, antes de la transmisión y convertirse de nuevo a la forma analógica, en el extremo de recepción. En un sistema de radio digital, la señal de entrada modulada y la sedal de salida de modulada, son pulsos digitales.”

Al igual que las señales analógicas también las señales digitales tienen su tipo de modulación así que sabemos que existen 4 tipos de modulación digital las cuales veremos a continuación:

Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)

La modulación por desplazamiento de amplitud, en inglés Amplitude-shift keying (ASK), es una forma de modulación en la cual se representan los datosdigitales como variaciones de amplitud de la onda portadora.

La amplitud de una señal portadora análoga varía conforme a la corriente de bit (modulando la señal), manteniendo la frecuencia y la fase constante. El nivel de

Desventajas de la FM

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amplitud puede ser usado para representar los valores binarios 0s y 1s. Podemos pensar en la señal portadora como un interruptor ON/OFF. En la señal modulada, el valor lógico 0 es representado por la ausencia de una portadora, así que da ON/OFF la operación de pulsación y de ahí el nombre dado.

Como la modulación AM, ASK es también lineal y sensible al ruido atmosférico, distorsiones, condiciones de propagación en rutas diferentes en PSTN, etc. Esto requiere la amplitud de banda excesiva y es por lo tanto un gasto de energía. Tanto los procesos de modulación ASK como los procesos de demodulación son relativamente baratos. La técnica ASK también es usada comúnmente para transmitir datos digitales sobre la fibra óptica. Para los transmisores LED, el valor binario 1 es representado por un pulso corto de luz y el valor binario 0 por la ausencia de luz. Los transmisores de láser normalmente tienen una corriente "de tendencia" fija que hace que el dispositivo emita un nivel bajo de luz. Este nivel bajo representa el valor 0, mientras una onda luminosa de amplitud más alta representa el valor binario 1.

Modulación por desplazamiento de frecuencia (Psk)

El FSK binario es una Forma de modulación angular de amplitud constante, similar a la modulación en frecuencia convencional, excepto que la señal modulante es un flujo de pulsos binarios que varía, entre dos niveles de voltaje discreto, en lugar de una forma de onda analógica que cambia de manera continua. La expresión general para una señal FSK binaria es

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V (t) = V c cos [(w c + v m (t) D w / 2) t] (1)

Donde v (t) = forma de onda FSK binaria

V c = amplitud pico de la portadora no modulada

W c = frecuencia de la portadora en radianes

V m (t) = señal modulante digital binaria

D w = cambio en frecuencia de salida en radianes

De la ecuación 1 puede verse que con el FSK binario, la amplitud de la portadora V c se mantiene constante con la modulación. Sin embargo, la frecuencia en radianes de la portadora de salida (w c) cambia por una cantidad igual a ± D w/2. El cambio de frecuencia (D w/2) es proporcional a la amplitud y polaridad de la señal de entrada binaria. Por ejemplo, un uno binario podría ser +1 volt y un cero binario -1 volt, produciendo cambios de frecuencia de + D w/2 y - D w/2, respectivamente. Además, la rapidez a la que cambia la frecuencia de la portadora es igual a la rapidez de cambio de la señal de entrada binaria v m (t). Por tanto, la frecuencia de la portadora de salida se desvía entre (w c + D w/2) y (w c - D w/2) a una velocidad igual a f m (la frecuencia de marca).

Transmisor de FSK

La salida de un modulador de FSK binario, es una función escalón en el dominio del tiempo. Conforme cambia la señal de entrada binaria de 0 lógico a 1 lógico, y viceversa, la salida del FSK se desplaza entre dos frecuencias: una frecuencia de marca o de 1

lógico y una frecuencia de espacio o de 0 lógico. Con el FSK binario, hay un cambio en la frecuencia de salida, cada vez que la condición lógica de la señal de entrada binaria cambia. Un transmisor de FSK binario sencillo se muestra en la figura l.

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Modulación por desplazamiento de fase (Psk)

El término comunicaciones digitales abarca un área extensa de técnicas de comunicaciones, incluyendo transmisión digital y radio digital. La transmisión digital es la transmisión de pulsos digitales, entre dos o más puntos, de un sistema de comunicación. El radio digital es la transmisión de portadoras analógicas moduladas, en forma digital, entre dos o más puntos de un

sistema de comunicación. Los sistemas de transmisión digital requieren de un elemento físico, entre el transmisor y el receptor, como un par de cables metálicos, un cable coaxial, o un cable de fibra óptica. En los sistemas de radio digital, el medio de transmisión es el espacio libre o la atmósfera de la Tierra.

En un sistema de transmisión digital, la información de la fuente original puede ser en forma digital o analógica. Si está en forma analógica, tiene que convertirse a pulsos digitales, antes de la transmisión y convertirse de nuevo a la forma analógica, en el extremo de recepción. En un sistema de radio digital, la señal de entrada modulada y la sedal de salida de modulada, son pulsos digitales.

Radio digital

Los elementos que distinguen un sistema de radio digital de un sistema de radio AM, FM, o PM, es que en un sistema de radio digital, las señales de modulación y demodulación son pulsos digitales, en lugar de formas de ondas analógicas. E1 radio digital utiliza portadoras analógicas, al igual que los sistemas convencionales. En esencia, hay tres técnicas de modulación digital que se suelen utilizar en sistemas de radio digital: transmisión (modulación) por desplazamiento

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de frecuencia (FSK), transmisión por desplazamiento de fase (PSK), y modulación de amplitud en cuadratura (QAM).

Receptor de FSK

El circuito que más se utiliza para demodular las señales de FSK binarias es el circuito de fase cerrada (PLL), que se muestra en forma de diagrama a bloques en la figura 3. Conforme cambia la entrada de PLL entre las frecuencias de marca y espacio, el voltaje de error de cc a la salida del comparador de fase sigue el desplazamiento de frecuencia. Debido a que sólo hay dos frecuencias de entrada (marea y espacio), también hay sólo dos voltajes de error de salida. Uno representa un 1 lógico y el otro un 0 lógico. En consecuencia, la salida es una representación de dos niveles (binaria) de la entrada de FSK. Por lo regular, la frecuencia natural del PLL se hace igual a la frecuencia central del modulador de FSK. Como resultado, los cambios en el voltaje de error cc, siguen a los cambios en la frecuencia de entrada analógica y son simétricos alrededor de 0 V.

Modulación de amplitud en cuadratura

Es una técnica de modulación digital avanzada que transporta datos, mediante la modulación de la señal portadora de información tanto en amplitud como en fase. Esto se consigue modulando una misma portadora, desfasando 90º la fase y la amplitud.

La señal modulada en QAM está compuesta por la suma lineal de dos señales previamente moduladas en DBL-PS (Doble Banda Lateral - con Portadora Suprimida)

Se asocian a esta tecnología aplicaciones tales como:

• Módems telefónicos para velocidades superiores a los 2400bps.

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• Transmisión de señales de televisión, microondas, satélite (datos a alta velocidad por canales con ancho de banda restringido).

• Modulación TCM (TrellisCodedModulation), que consigue velocidades de transmisión muy elevadas combinando la modulación con la codificación de canal.

• Módems ADSL que trabajan en el bucle de abonado, a frecuencias situadas entre 24KHz y 1104KHz, pudiendo obtener velocidades de datos de hasta 9Mbps, modulando en QAM diferentes portadoras.

3.2 Conversión Analógico digital

La conversión analógica-digital (CAD) o digitalización consiste en la transcripción 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.

Una señal analógica es aquella cuya amplitud (típicamente tensión de una señal que proviene de un transductor y amplificador) puede tomar en principio cualquier valor, esto es, su nivel en cualquier muestra no está limitado a un conjunto finito de niveles predefinidos como es el caso de las señales cuantificadas.

Esto no quiere decir que se traten, en la práctica de señales de infinita precisión (un error muy extendido): las señales analógicas reales tienen todas un ruido que se traduce en un intervalo de incertidumbre. Esto quiere decir que obtenida una muestra de una señal analógica en un instante determinado, es imposible determinar cuál es el valor exacto de la muestra dentro de un intervalo de incertidumbre que introduce el ruido. Por ejemplo, se mide 4,3576497 V pero el nivel de esa muestra de la señal de interés puede estar comprendida entre 4,35 V y 4,36 V y no es físicamente posible determinar ésta con total precisión debido a la

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naturaleza estocástica del ruido. Sólo el más puro azar determina qué valores se miden dentro de ese rango de incertidumbre que impone el ruido. Y no existe (ni puede existir) ningún soporte analógico sin un nivel mínimo de ruido, es decir, de infinita precisión. Por otro lado, si se pudiera registrar con precisión infinita una señal analógica significaría, de acuerdo con la Teoría de la Información, que ese medio serviría para registrar infinita información; algo totalmente contrario a las leyes físicas fundamentales de nuestro universo y su relación con la entropía de Shannon.

En cambio, una señal digital es aquella cuyas dimensiones (tiempo y amplitud) no son continuas sino discretas, lo que significa que la señal necesariamente ha de tomar unos determinados valores fijos predeterminados en momentos también discretos.

Las señales analógicas no se diferencian, por tanto, de las señales digitales en su precisión (precisión que es finita tanto en las analógicas como en las digitales) o en la fidelidad de sus formas de onda (distorsión). Con frecuencia es más fácil obtener precisión y preservar la forma de onda de la señal analógica original (dentro de los límites de precisión impuestos por el ruido que tiene antes de su conversión) en las señales digitales que en aquéllas que provienen de soportes analógicos, caracterizados típicamente por relaciones señal a ruido bajas en comparación.

¿Por qué digitalizar?

Ventajas de la señal digital

1. Cuando una señal digital es atenuada o

experimenta perturbaciones leves,

puede ser reconstruida y amplificada mediante sistemas de regeneración de señales.

2. Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores, que se utilizan cuando la señal llega al receptor; entonces comprueban (uso de redundancia) la señal, primero para detectar algún error, y, algunos sistemas, pueden luego corregir alguno o todos los errores detectados previamente.

3. Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal.

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4. La señal digital permite la multigeneración infinita sin pérdidas de calidad. 5. Es posible aplicar técnicas de compresión de datos sin pérdidas o técnicas

de compresión con pérdidas basados en la codificación perceptual mucho más eficientes que con señales analógicas.

Inconvenientes de la señal digital

1. Se necesita una conversión analógica-digital previa y una decodificación posterior, en el momento de la recepción.

2. Si no se emplean un número suficientes de niveles de cuantificación en el proceso de digitalización, la relación señal a ruido resultante se reducirá con relación a la de la señal analógica original que se cuantificó. Esto es una consecuencia de que la señal conocida como error de cuantificación que introduce siempre el proceso de cuantificación sea más potente que la del ruido de la señal analógica original, en cuyo caso, además, se requiere la adición de un ruido conocido como "dither" más potente aún con objeto de asegurar que dicho error sea siempre un ruido blanco y no una distorsión. En los casos donde se emplean suficientes niveles de cuantificación, la relación señal a ruido de la señal original se conservará esencialmente porque el error de cuantificación quedará por debajo del nivel del ruido de la señal que se cuantificó. Esto, naturalmente, es lo normal.

3. Se hace necesario emplear siempre un filtro activo analógico pasa bajo sobre la señal a muestrear con objeto de evitar el fenómeno conocido como aliasing, que podría hacer que componentes de frecuencia fuera de la banda de interés quedaran registrados como componentes falsos de frecuencia dentro de la banda de interés. Asimismo, durante la reconstrucción de la señal en la posterior conversión D/A, se hace también necesario aplicar un filtro activo analógico del mismo tipo (pasa bajo) conocido como filtro de reconstrucción. Para que dicho filtro sea de fase lineal en la banda de interés, siempre se debe dejar un margen práctico desde la frecuencia de Nyquist (la mitad de la tasa de muestreo) y el límite de la banda de interés (por ejemplo, este margen en los CD es del 10%, ya que el límite de Nyquist es en este caso 44,1 kHz / 2 = 22,05 kHz y su banda de interés se limita a los 20 kHz).

Digitalización

La digitalización o conversión analógica-digital (conversión A/D) consiste básicamente en realizar de forma periódica medidas de la amplitud (tensión) de una señal (por ejemplo, la que proviene de un micrófono si se trata de registrar sonidos, de un sismógrafo si se trata de registrar vibraciones o de una sonda de un osciloscopio para cualquier nivel variable de tensión de interés), redondear sus valores a un conjunto finito de niveles prestablecidos de tensión (conocidos como niveles de cuantificación) y registrarlos como números enteros en cualquier tipo de

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memoria o soporte. La conversión A/D también es conocida por el acrónimo inglés ADC (analogue to digital converter).

En esta definición están patentes los cuatro procesos que intervienen en la conversión analógica-digital:

1. Muestreo: el muestreo (en inglés, sampling) consiste en tomar muestras periódicas de la amplitud de onda. La velocidad con que se toma esta muestra, es decir, el número de muestras por segundo, es lo que se conoce como frecuencia de muestreo.

2. Retención (en inglés, hold): las muestras tomadas han de ser retenidas (retención) por un circuito de retención (hold), el tiempo suficiente para permitir evaluar su nivel (cuantificación). Desde el punto de vista matemático este proceso no se contempla, ya que se trata de un recurso técnico debido a limitaciones prácticas, y carece, por tanto, de modelo matemático.

3. Cuantificación: en el proceso de cuantificación se mide el nivel de voltaje de cada una de las muestras. Consiste en asignar un margen de valor de una señal analizada a un único nivel de salida. Incluso en su versión ideal, añade, como resultado, una señal indeseada a la señal de entrada: el ruido de cuantificación.

4. Codificación: la codificación consiste en traducir los valores obtenidos durante la cuantificación al código binario. Hay que tener presente que el código binario es el más utilizado, pero también existen otros tipos de códigos que también son utilizados.

Durante el muestreo y la retención, la señal aún es analógica, puesto que aún puede tomar cualquier valor. No obstante, a partir de la cuantificación, cuando la señal ya toma valores finitos, la señal ya es digital.

Ejemplo de conversor Analógico Digital

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Bueno pues aquí podemos ver una conversión de señales analógicas a señales digitales.

Primeramente tenemos las entradas de señales que podemos ver aquí en la figura no olvidemos que la entrada puede ser a través de un conector macho desde cualquier equipo de computo.

Después tenemos el conversor que es el ADC08004 que es un dispositivo capas de convertir este tipo de señal, este proyecto esta realizado en un programa llamado ISIS que nuestro equipo asistió en la semana de ingeniería del Tecnológico y sabe como utilizarlo.

Códigos de línea

La transmisión analógica se basa en una señal continua de frecuencia constante denominada portadora. La frecuencia de la portadora se elige para que sea compatible con las características del medio que se vaya a utilizar. Los datos se pueden transmitir modulando la señal portadora, donde por modulación se entiende el proceso de codificar los datos generados por la fuente, en la señal portadora de frecuencia fc. Todas las técnicas de modulación implican la modulación de uno o más de los tres parámetros fundamentales de la portadora:

• La amplitud • La frecuencia

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• La fase

La señal de entrada (que puede ser tanto analógica como digital) se denomina señal moduladora o también señal en banda base s(t). Como se indica en la figura 1, s(t) es una señal limitada en banda (pasabanda). La localización del ancho de banda asignado está relacionado con fc, estando usualmente centrado en torno a ésta. De nuevo, el procedimiento de codificación se elegirá para optimizar algunas de las características de la transmisión.

Las cuatro posibles combinaciones mostradas en la figura 1 se utilizan con frecuencia; si bien, las razones por las que se elige una u otra pueden ser de diversa índole, como las que se indican a continuación:

Datos digitales, señales digitales: en términos generales, el equipamiento para la codificación digital es menos complicado y menos costoso que el equipamiento necesario para transmitir datos digitales modulando señales analógicas.

Datos analógicos, señales digitales: la conversión de los datos analógicos en digitales permite la utilización de las técnicas mas recientes de equipos de conmutación para transmisión digital.

Datos digitales, señales analógicas: algunos medios de transmisión, como por ejemplo la fibra óptica y los medios no guiados, sólo permiten la propagación de señales analógicas.

Datos analógicos, señales analógicas: los datos analógicos de naturaleza eléctrica se pueden transmitir fácilmente y de una forma poco costosa en banda base. Esto por ejemplo es lo que se hace para la transmisión de voz en las líneas de calidad telefónica.

Datos digitales, señales digitales.

Los códigos de línea surgen ante la necesidad de trasmitir señales digitales a través de diversos medios de transmisión. Una señal digital es una secuencia de pulsos de tensión discretos y discontinuos, donde cada pulso es un elemento de la señal. Los datos binarios se transmiten codificando cada bit de datos en cada elemento de señal. En el caso más sencillo, habrá una correspondencia uno a uno entre los bits y dichos elementos, un cero se representa mediante un nivel bajo de tensión y un uno se representa por un nivel de tensión mayor

Antes de nada se va a introducir un poco de terminología. Si todos los elementos de señal tienen el mismo signo algebraico, es decir si son todos positivos o todos

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negativos, la señal se dice unipolar. En una señal polar, por el contrario, un estado lógico se representará mediante un nivel positivo de tensión y el otro, mediante un nivel negativo. La razón de datos de una señal es la velocidad de transmisión, expresada en bits por segundo, a la que se transmiten los datos. La duración o longitud de un bit se define como el tiempo empleado en el transmisor para emitir un bit; para una razón de datos R, la duración de un bit es 1/R. La razón de modulación, por el contrario, es la velocidad o razón con la que cambia el nivel de la señal, que dependerá del esquema de codificación elegido. La razón o velocidad de modulación se expresa en baudios, que equivale a un elemento de señal por segundo.

Los códigos de línea fueron desarrollados para mejorar las prestaciones de los sistemas de transmisión, el esquema de codificación es simplemente la correspondencia que se establece entre los bits de los datos con los elementos de señal. A continuación se describen algunas de las más utilizadas.

Código de línea RZ

La señal binaria se codifica usando modulación de pulsos rectangulares con un código retorno a cero (RZ) polar.

Retorno a Cero (RZ) es un sistema de codificación usado en telecomunicaciones en el cual la señal que representa a cada bit retorna a cero en algún instante dentro del tiempo del intervalo de bit. Por tanto, las secuencias largas de “unos” o de “ceros” ya no plantean problemas para la recuperación del reloj en el receptor.

No es necesario enviar una señal de reloj adicional a los datos. Esta codificación tiene el problema de utilizar el doble de ancho de banda para conseguir transmitir la misma información que los Códigos NRZ.

Los códigos de “retorno a cero” RZ trabajan con impulsos estrechos de menor duración que el intervalo de bit. El ciclo de trabajo es el parámetro que mide la anchura del impulso RZ. Se define como la relación porcentual entre la duración de los impulsos ( Ti ) y el tiempo del intervalo de bit ( T b) :

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Los impulsos muy estrechos ahorran energía, pero exigen mayor ancho de banda. Los códigos RZ utilizan generalmente un ciclo de trabajo ct = 50 % ( en los sistemas ópticos < 30 % para aprovechar la vida útil del láser ).

Polar

En este caso la señal tomara valores positivos para un 1 lógico y negativos para un 0 lógico pero nunca toma el valor 0.

Bipolar

En este caso un dígito toma valor con polaridad alternada mientras que el otro permanece siempre en 0.

¿Qué sucede cuando la señal RZ unipolar tiene largas secuencias de ceros?

El recortador del receptor no puede obtener el reloj si no dispone de la señal sinusoidal del filtro, y esta llega a desaparecer cuando la secuencia de ceros es demasiado larga. Se dice entonces que el receptor ha perdido el reloj del emisor.

Si esto llegara a ocurrir, el reloj del receptor “ pasaría a funcionar libre” sin la referencia de sincronismo del emisor, y por tanto sin la garantía de que sus velocidades sean iguales.

Una variable importante es el (CS-RZ) usado en comunicaciones ópticas.

Código de línea NRZ

La señal binaria es codificada usando pulsos rectangulares,amplitudes modulares con código polar non-return-to-zero

En telecomunicaciones, se denomina NRZ porque el voltaje no vuelve a cero entre bits consecutivos de valor uno.

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Mediante la asignación de un nivel de tensión a cada símbolo se simplifica la tarea de descodificar un mensaje. Esta es la teoría que desarrolla el código NRZ (non returntozero). La decodificación en banda base se considera como una disposición diferente de los bits de la señal on/off, de este modo se adapta la señal al sistema de transmisión utilizado. Para ello se emplean los códigos tipo NRZ.

Una clasificación atendiendo a las modulaciones situaría el código NRZ dentro de las portadoras digitales y las moduladoras digitales como los códigos Manchester, Bifase, RDSI, etc.

Atendiendo a la forma de onda binaria se pueden clasificar estos códigos como unipolares (el voltaje que representa los bits varía entre 0 voltios y +5voltios). Este tipo de código no es recomendable en largas distancias principalmente por dos motivos. En primer lugar presentan niveles residuales de corriente continua y en segundo lugar por la posible ausencia de suficientes números de transiciones de señal que permitan la recuperación fiable de una señal de temporización.

Los polares desplazan el nivel de referencia de la señal reduciendo a la mitad la diferencia de potencial necesaria con referencia a la Unipolar.

En el receptor y el transmisor se debe efectuar un muestreo de igual frecuencia.

Código de línea NRZ-L

Este código no es autosincronizante, y su principal ventaja es que al emplear pulsos de larga duración requiere menor ancho de banda que otros sistemas de codificación que emplean pulsos más cortos.

Dentro de los códigos NRZ se establece una clasificación, pudiendo tratar códigos del tipo NRZ-L o NRZ-I.

NRZ-L (No se retorna a nivel cero).

Donde 0 representa el nivel alto y 1 el nivel bajo.

NRZ-I (No se retorna a 0 y se invierte al transmitir el 1).

Al transmitir un 0 no se produce transición y en cambio al enviar un 1 se produce una transición a nivel positivo o negativo.

Características

• Fáciles de implementar. • Uso eficaz del ancho de banda. • NRZI es más inmune a ruidos y a errores de cableado. • Con capacidad de sincronización.

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• Con capacidad de detección de errores.

Aplicaciones

Su principal aplicación es la grabación magnética, pero son demasiado limitados para la transmisión de señales.

Problemas existentes

Uno de los problemas que presenta este código se fundamenta en la longitud de las secuencias de unos y ceros. En estos casos el receptor necesita sincronizarse y del mismo modo llegar a comprobar que exista señal o si por el contrario no está disponible.

Una prolongada permanencia de la señal en nivel positivo o negativo durante la transmisión puede conducir a la situación denominada desplazamiento de la línea base, que dificulta al receptor la adecuada decodificación de la información.

Otro de los aspectos negativos se centra en el método que se debe emplear para que el emisor y el receptor estén en sincronismo. Para ello es necesario continuos cambios en la señal. Esto se ve dificultado cuando aparecen las mencionadas cadenas de unos y ceros que mantienen la tensión a niveles altos o bajos durante largos periodos de tiempo.

• Es susceptible a interferencias.

Los límites entre bits individuales pueden perderse al transmitir de forma consecutiva secuencias largas de 1 ó 0.

Código de línea NRZ-L

• No retorno a cero, invertido (NRZI, “Nonreturnto Zero, invertonones”).

Una variante de NRZ se denomina NRZI. Al igual que NRZ-L, el NRZI mantiene constante el nivel de tensión mientras dura un bit. Los datos se codifican mediante la presencia o ausencia de una transición de la señal al principio del intervalo de duración del bit. Un 1 se codifica mediante la transición (bajo a alto o alto a bajo) al principio del intervalo del bit, mientras que un cero se representa por la ausencia de transición.

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NRZI es un ejemplo de codificación diferencial. En la codificación diferencial, en lugar de determinar el valor absoluto, la señal se decodifica comparando la polaridad de los elementos de señal adyacentes. Una ventaja de este esquema es que en presencia de ruido puede ser más seguro detectar una transición en lugar de comparar un valor con un umbral. Otra ventaja es que en un sistemas complicado de transmisión, no es difícil perder la polaridad de la señal. Por ejemplo, en una línea de par trenzado, si los cables se invierten accidentalmente, todos los 1 y 0 en el NRZ-L se invertirán. Esto no pasa en un esquema diferencial.

La principal limitación de las señales NRZ es la presencia de una componente dc continua y la ausencia de capacidad de sincronización. Para ilustrar esta última desventaja, téngase en cuenta que una cadena larga de unos y ceros en un esquema NRZ-L o una cadena de ceros en el NRZI, se codificará como un nivel de tensión constante durante un largo intervalo de tiempo. En estas circunstancias, cualquier fluctuación entre las temporizaciones del transmisor y el receptor darán lugar a una pérdida de sincronización entre ambos.

Debido a su sencillez y a la respuesta en bajas frecuencias, los códigos NRZ se usan con frecuencia en las grabaciones magnéticas. No obstante, sus limitaciones hacen que estos códigos no sean atractivos para aplicaciones de transmisión de señales.

CÓDIGO DE LINEAAMI

En el código AMI un 0 binario se representa por ausencia de señal y el 1 binario por pulsos de polaridad alternante (positivo o negativo). Este tipo de esquema ofrece la ventaja de que la sincronización es más fácil, de hecho, sólo la aparición de largas cadenas de ceros la dificulta. Además, no hay componentes de continua en la señal debido a la alternancia de los pulsos. La alternancia de los unos facilita la detección de errores.

AMI Bipolar (Alternate Mark Inversion): Cero --- No hay señal.

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Uno --- Pulso positivo o negativo de forma alterna.

Es uno de los códigos más empleados en la transmisión digital a través de redes WAN. Este formato no tiene componente de corriente continua residual y su potencia a frecuencia cero es nula. Se verifican estos requisitos transmitiendo pulsos con un ciclo de trabajo del 50% e invirtiendo alternativamente la polaridad de los bits 1 que se transmiten. Dos valores positivos sin alternancia entre ellos serán interpretados como un error en la línea. los 0's son espacios sin presencia de voltaje. El formato Bipolar es en realidad una señal de tres estados (+V, 0,-V).

Este tipo de esquema tiene las siguientes ventajas:

» En primer lugar , no habrá problemas de sincronización en el caso de que haya una cadena larga de 1(unos). Cada 1 fuerza una transición por lo que el receptor se puede sincronizar en dicha transición. Una cadena larga de ceros todavía es un problema.

» En segundo lugar , ya que los elementos de señal correspondientes a 1 alternan el nivel de tensión, no hay componente continua. Además, el ancho de banda de la señal resultante es considerablemente menor que el correspondiente a NRZ.

» Por último, la alternancia entre los pulsos proporciona una forma sencilla de detectar errores. Cualquier error aislado, tanto si elimina como si introduce un pilso, significa un incumplimiento de dicha propiedad.

BnZs es un esquema de señalización que aumenta las capacidades del código AMI reemplazando las secuencias de n 0's binarios consecutivos por una secuencia preestablecida de símbolos que violan la regla AMI. De esta forma se incrementa la densidad de unos en el código transimitido.

Código de línea Pseudo-ternaria

Las técnicas de codificación denominadas binario multinivel subsanan algunas de las deficiencias mencionadas para los códigos NRZ. Estos códigos usan más de dos

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niveles de señal. En la figura 2 se muestran dos ejemplos, el “Bipolar-AMI” (“Alternatemark inversión”) y el pseudoternario.

En el caso del esquema bipolar-AMI, un 0 binario se representa por ausencia de señal y el 1 binario se representa como un pulso positivo o negativo. Los pulsos correspondientes a los 1 deben tener una polaridad alternante. Este tipo de esquema tiene las siguientes ventajas. En primer lugar, no habrá problemas de sincronización en el caso de que haya una cadena de 1. Cada 1 fuerza una transición, por lo que el receptor se puede sincronizar en dicha transición. Una cadena larga de ceros, todavía es un problema. En segundo lugar, ya que los elementos de señal correspondientes a 1 alternan el nivel de tensión, no hay componente continua. Además, el ancho de banda de la señal resultante es considerablemente menor que el correspondiente a NRZ. Por último, la alternancia entre los pulsos proporciona una forma sencilla de detectar errores. Cualquier error aislado, tanto si elimina como si introduce un pulso, significa un incumplimiento de dicha propiedad.

Los comentarios del párrafo anterior son también trasladables a los códigos pseudoternarios. En este caso, el bit 1 se representa por la ausencia de señal, y el 0 mediante pulsos de polaridad alternante. No hay ventajas particulares de esta codificación respecto de la anterior, si bien es la base de muchas aplicaciones.

No obstante, el grado de sincronización proporcionado por estos códigos todavía presenta algunos problemas (una cadena larga de ceros en el caso del AMI o de unos en el pseudoternario). Así pues, con las modificaciones pertinentes, el esquema binario multinivel supera los problemas de los códigos NRZ. Como desventaja se tiene que el receptor de señales codificadas con binario multinivel se ve obligado a distinguir entre tres niveles, en lugar de los dos niveles de los otros esquemas presentados anteriormente. Por lo tanto, la señal de un código binario multinivel necesita mayor potencia que las señales bivaluadas para la misma probabilidad de error.

Codificación Manchester

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La codificación Manchester, también denominada codificación bifase-L, es un método de codificación eléctrica de una señal binaria en el que en cada tiempo de bit hay una transición entre dos niveles de señal. Es una codificación autosincronizada, ya que en cada bit se puede obtener la señal de reloj, lo que hace posible una sincronización precisa del flujo de datos. Una desventaja es que consume el doble de ancho de banda que una transmisión asíncrona. Hoy en día hay numerosas codificaciones (8b/10b) que logran el mismo resultado pero consumiendo menor ancho de banda que la codificación Manchester.

La codificación Manchester se usa en muchos estándares de telecomunicaciones, como por ejemplo Ethernet.

Descripción • Las señales de datos y de reloj, se combinan en una sola que auto-

sincroniza el flujo de datos. • Cada bit codificado contiene una transición en la mitad del intervalo de

duración de los bits. • Una transición de negativo a positivo representa un 1 y una transición de

positivo a negativo representa un 0.

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Ejemplo de codificación Manchester, de acuerdo con las convenciones Ethernet

Los códigos Manchester tienen una transición en la mitad del periodo de cada bit. Cuando se tienen bits iguales y consecutivos se produce una transición al inicio del segundo bit, la cual no es tenida en cuenta por el receptor al momento de decodificar, solo las transiciones separadas uniformemente en el tiempo son las que son consideradas por el receptor. Hay algunas transiciones que no ocurren a mitad de bit. Estas transiciones no llevan información útil, y solo se usan para colocar la señal en el siguiente estado donde se llevará a cabo la siguiente transición. Aunque esto permite a la señal auto-sincronizarse, en realidad lo que hace es doblar el requerimiento de ancho de banda, en comparación con otros códigos como por ejemplo los Códigos NRZ.

Ventajas y desventajas del uso de la codificación Manchester

Como ventajas principales se pueden destacar las siguientes:

• La codificación Manchester o codificación bifase-L es autosincronizada: provee una forma simple de codificar secuencias de bits, incluso cuando hay largas secuencias de periodos sin transiciones de nivel que puedan significar la pérdida de sincronización, o incluso errores en las secuencias de bits. Por ello es altamente fiable.

• Detección de retardos: directamente relacionado con la característica anterior, a primera vista podría parecer que un periodo de error de medio bit conduciría a una salida invertida en el extremo receptor, pero una consideración más cuidadosa revela que para datos típicos esto llevaría a

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violaciones de código. El hardware usado puede detectar esas violaciones de código, y usar esta información para sincronizar adecuadamente en la interpretación correcta de los datos.

• Esta codificación también nos asegura que la componente continua de las señales es cero si se emplean valores positivos y negativos para representar los niveles de la señal, haciendo más fácil la regeneración de la señal, y evitando las pérdidas de energía de las señales.

Las principales desventajas asociadas son las siguientes:

• Ancho de banda del doble de la señal de datos: una consecuencia de las transiciones para cada bit es que el requerimiento del ancho de banda para la codificación Manchester es el doble comparado en las comunicaciones asíncronas, y el espectro de la señal es considerablemente más ancho. La mayoría de los sistemas modernos de comunicación están hechos con protocolos con líneas de codificación que persiguen las mismas metas, pero optimizan mejor el ancho de banda, haciéndolo menor.

Convenios de representación de datos

Hay dos convenciones contrarias en la interpretación de la codificación:

• En el artículo original de E.G. Thomas de 1949 y en otros muchos autores que lo siguen, cómo Andrew S. Tanenbaum, el bit 1 es una transición alto-bajo y el bit 0 bajo-alto.

• Otros autores como Stallings, y el estándar IEEE 802.3 consideran que el bit 1 es la transición bajo alto y el bit 0 la contraria.

Es necesario destacar que la Codificación Manchester Diferencial no es una interpretación específica de la codificación Manchester.

Codificación Manchester diferencial

La Codificación Manchester diferencial (también CDP; ConditionalDePhaseencoding) es un método de codificación de datos en los que los datos y la señal reloj están combinados para formar un único flujo de datos auto-sincronizable. Es una codificación diferencial que usa la presencia o ausencia de transiciones para indicar un valor lógico. Esto aporta algunas ventajas sobre la Codificación Manchester:

• Detectar transiciones es a menudo menos propenso a errores que comparar con tierra en un entorno ruidoso.

• La presencia de la transición es importante pero no la polaridad. La codificaciones diferenciales funcionarán exactamente igual si la señal es invertida (cables intercambiados).

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Un bit '1' se indica haciendo en la primera mitad de la señal igual a la última mitad del bit anterior, es decir, sin transición al principio del bit. Un bit '0' se indica haciendo la primera mitad de la señal contraria a la última mitad del último bit, es decir, con una transición al principio del bit. En la mitad del bit hay siempre una transición, ya sea de high hacia low o viceversa. Una configuración inversa es posible, y no habría ninguna desventaja en su uso.

Ejemplo de Codificación Manchester Diferencial.

Un método relacionado es la Codificación Manchester en el cual las transiciones significativas son las de la mitad del bit, codificando los datos por su dirección (positivo-negativo es valor '1', negativo-positivo es el otro).

Manchester Diferencial está especificado en el IEEE 802.5 estándar para Redes Token Ring, y es usado para otras muchas aplicaciones, incluyendo el almacenamiento magnético y óptico.

Codificación B8ZS (Bipolar 8-Zero Substitution)

B8ZS: la sustitución bipolar de 8 ceros, también llamada la sustitución binaria de 8 ceros, el canal claro, y 64 claros. Es un método de codificación usado sobre circuitos T1, que inserta dos veces sucesivas al mismo voltaje - refiriéndose a una violación bipolar - en una señal donde ocho ceros consecutivos sean transmitidos. El dispositivo que recibe la señal interpreta la violación bipolar como una señal de engranaje de distribución, que guarda(mantiene) la transmisión y dispositivos de encubrimiento sincronizados. Generalmente, cuando sucesivos "unos" son transmitidos, uno tiene un voltaje positivo y el otro tiene un voltaje negativo.

Es decir, cuando aparecen 8 "ceros" consecutivos, se introducen cambios artificiales en el patrón basados en la polaridad del último bit 'uno' codificado:

V: Violación, mantiene la polaridad anterior en la secuencia.

B: Transición, invierte la polaridad anterior en la secuencia.

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Los ocho ceros se sustituyen por la secuencia: 000V B0VB

B8ZS está basado en el antiguo método de codificación llamado Alternate Mark Inversion( AMI).

HDB3

El código HDB3 pertenece a los códigos de línea llamados Técnica de Altibajos. Consisten en sustituir secuencias de bits que provocan niveles de tensión constantes por otras que garantizan la anulación de la componente continua y la sincronización del receptor. La longitud de la secuencia queda inalterada, por lo que la velocidad de transmisión de datos es la misma; además el receptor debe ser capaz de reconocer estas secuencias de datos especiales. Los objetivos en el diseño de estas técnicas son: ** Evitar la componente en continua. ** Evitar las secuencias largas que correspondan a señales de tensión nula. ** No reducir la velocidad de datos. ** Capacidad para detectar errores. El esquema de codificación basado en Norteamérica se llama B8ZS y el utilizado en Europa y Japón es el HDB3, ambos se basan en la codificación AMI. En el esquema HDB3, se reemplazan las cadenas de cuatro ceros por cadenas que contienen uno o dos pulsos. En estecaso, el cuarto cero se sustituye por un estado de señal no permitido en el código, este procedimiento se denomina

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violación del código. En las violaciones siguientes, se considera una regla adicional para asegurar con ello que tengan una polaridad alternante y así no introducir componente en continua. Si la última violación fue positiva, la siguiente debe ser negativa y viceversa. Esta condición se determina dependiendo si el número de pulsos desde la última violación es par o impar y dependiendo de la polaridad del último pulso anterior a la aparición de los cuatro ceros. La mayor parte de la energía se concentra en una región estrecha en torno a la frecuencia correspondiente a la mitad de la razón de datos. Por tanto, estos códigos son adecuados para la transmisión a altas velocidades.

HDB3 ("High Density Bipolar-3 Zeros"): Número de 1´s desde la última sustitución

PAR

IMPAR

Pulso anterior positivo + 00 +

+ 000 +

Pulso anterior negativo - 00 - - 000 -

Un ejemplo de una señal codificada con HDB3, es la siguiente:

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Módem

Un módem es un periférico utilizado para transferir información entre varios equipos a través de un medio de transmisión por cable (por ejemplo las líneas telefónicas). Los equipos funcionan digitalmente con un lenguaje binario (una serie de ceros y unos), pero los módem son analógicos. Las señales digitales pasan de un valor a otro. No hay punto medio o a mitad de camino. Es un "todo o nada" (uno o cero). Por otra parte, las señales analógicas no evolucionan "paso a paso" sino en forma continua.

Por ejemplo, un piano funciona más o menos de manera digital ya que no existen "pasos" entre las notas. Por el contrario, un violín puede modular sus notas para pasar por todas las frecuencias posibles.

Un equipo funciona como un piano y un módem como un violín. El módem convierte la información binaria de un equipo en información analógica para modularla a través de la línea telefónica que utiliza. Puede escuchar ruidos extraños si sube el sonido del módem.

Por lo tanto, un módem modula información digital en ondas analógicas. En la dirección opuesta, demodula datos analógicos para convertirlos en datos digitales. La palabra "módem" es la sigla de "MOdulador/DEModulador".

La velocidad de transmisión del módem se expresa generalmente en baudios, en honor a Emile Baudot (11 septiembre de 1845 - 28 marzo de 1903), un famoso ingeniero francés que trabajó en el área de las telecomunicaciones. Esta unidad de velocidad de transmisión caracteriza la frecuencia de (de)modulación, es decir, la cantidad de veces que el módem hace que la señal cambie de estado por segundo. Por lo tanto, el ancho de banda en baudios no es igual al ancho de banda en bits por segundo porque el cambio de estado de señal puede ser necesario para codificar un bit.

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Cómo funciona

El modulador emite una señal denominada portadora. Generalmente, se trata de una simple señal eléctrica sinusoidal de mucha mayor frecuencia que la señal moduladora. La señal moduladora constituye la información que se prepara para una transmisión (un módem prepara la información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna característica de la portadora (que es la acción de modular), de manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora original, quitando la portadora. Las características que se pueden modificar de la señal portadora son:

• Amplitud, dando lugar a una modulación de amplitud (AM/ASK). • Frecuencia, dando lugar a una modulación de frecuencia (FM/FSK). • Fase, dando lugar a una modulación de fase (PM/PSK)

También es posible una combinación de modulaciones o modulaciones más complejas como la modulación de amplitud en cuadratura.

Estándares de comunicación

Al proliferar los módem, aumentó la necesidad de protocolos estandarizados para la comunicación por módem, para que todos los protocolos pudieran utilizar un lenguaje en común. Ésta es la razón por la que dos organizaciones desarrollaron estándares de comunicación:

• Los laboratorios BELL, precursores en el área de las telecomunicaciones. • El Comité Consultivo Internacional Telefónico y Telegráfico (CCITT),

conocido desde 1990 como la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT).

El objetivo de la ITU es definir estándares internacionales para las comunicaciones. Los estándares para módem pueden dividirse en 3 categorías:

• Estándares de modulación (por ejemplo CCITT V.21) • Estándares de corrección de error (por ejemplo CCITT V.42) • Estándares de compresión de datos (por ejemplo CCITT V.42bis).

Tipos de conexión

La conexión de los módems telefónicos externos con el ordenador se realiza generalmente mediante uno de los puertos serie tradicionales o COM (RS232), por lo que se usa la UART del ordenador, que deberá ser capaz de proporcionar la suficiente velocidad de comunicación. La UART debe ser de 16550 o superior para que el rendimiento de un módem de

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28.800 bps o más sea el adecuado. Estos módems necesitan un enchufe para su transformador.

o Módems PC Card: son módems en forma de tarjeta, que se utilizaban en portátiles, antes de la llegada del USB (PCMCIA). Su tamaño es similar al de una tarjeta de crédito algo más gruesa, pero sus capacidades son las mismas que los modelos estándares. o Existen modelos para puerto USB, de conexión y configuración aún más sencillas, que no necesitan toma de corriente. Hay modelos tanto para conexión mediante telefonía fija, como para telefonía móvil.

Módems software, HSP (Host SignalProcessor) o Winmódems: son módems generalmente internos, en los cuales se han eliminado varias piezas electrónicas (por ejemplo, chips especializados), de manera que el microprocesador del ordenador debe suplir su función mediante un programa. Lo normal es que utilicen como conexión una ranura PCI (o una AMR), aunque no todos los módems PCI son de este tipo. El uso de la CPU entorpece el funcionamiento del resto de aplicaciones del usuario. Además, la necesidad de disponer del programa puede imposibilitar su uso con sistemas operativos no soportados por el fabricante, de manera que, por ejemplo, si el fabricante desaparece, el módem quedaría eventualmente inutilizado ante una futura actualización del sistema. A pesar de su bajo coste, resultan poco o nada recomendables.

• Módems completos: los módems clásicos no HSP, bien sean internos o externos. En ellos, el rendimiento depende casi exclusivamente de la velocidad del módem y de la UART del ordenador, no del microprocesador.

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Protocolos

Los protocolos de transmisión son utilizados para coordinar el proceso de envío y recepción de datos y también influyen decisivamente en las velocidades que se pueden alcanzar. De manera similar, la estandarización de protocolos y métodos de conexión permiten la comunicación entre módems de diversas marcas y modelos.

Ambos módems en los extremos del circuito de comunicación deben de soportar cuando menos el mismo protocolo que se utiliza durante la comunicación.

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Propiedades típicas

Si bien los protocolos pueden variar mucho en propósito y sofisticación, la mayoría especifica una o más de las siguientes propiedades:

• Detección de la conexión física subyacente (con cable o inalámbrica), o la existencia de otro punto final o nodo.

• Handshaking. • Negociación de varias características de la conexión. • Cómo iniciar y finalizar un mensaje. • Procedimientos en el formateo de un mensaje. • Qué hacer con mensajes corruptos o formateados incorrectamente

(corrección de errores). • Cómo detectar una pérdida inesperada de la conexión, y qué hacer

entonces. • Terminación de la sesión y/o conexión.

Los protocolos de comunicación permiten el flujo información entre equipos que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podrían comunicarse jamás, para ello, es necesario que ambas "hablen" el mismo idioma. El protocolo TCP/IP fue creado para las comunicaciones en Internet. Para que cualquier computador se conecte a Internet es necesario que tenga instalado este protocolo de comunicación.

• Estrategias para mejorar la seguridad (autenticación, cifrado). • Cómo se construye una red física. • Cómo los computadores se conectan a la red.

Los protocolos de cada capa tienen una interfaz bien definida. Una capa generalmente se comunica con la capa inmediata inferior, la inmediata superior, y la capa del mismo nivel en otros computadores de la red. Esta división de los protocolos ofrece abstracción en la comunicación.

Una aplicación (capa nivel 7) por ejemplo, solo necesita conocer cómo comunicarse con la capa 6 que le sigue, y con otra aplicación en otro computador (capa 7). No necesita conocer nada entre las capas de la 1 a la 5. Así, un navegador web (HTTP, capa 7) puede utilizar una conexión Ethernet o PPP (capa 2) para acceder a la Internet, sin que sea necesario cualquier tratamiento para los protocolos de este nivel más bajo. De la misma forma, un router sólo necesita de las informaciones del nivel de red para enrutarpaquetes, sin que importe si los datos en tránsito pertenecen a una imagen para un navegador web, un archivo transferido vía FTP o un mensaje de correo electrónico.

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Ejemplos de protocolos de red

• Capa 1: Nivel físico o Cable coaxial o UTP categoría 5, categoría 5e, categoría 6, categoría 6a Cable de

fibra óptica, Cable de par trenzado, Microondas, Radio, RS-232.

• Capa 2: Nivel de enlace de datos o ARP, RARP, Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM,

HDLC.,cdp

• Capa 3: Nivel de red o IP (IPv4, IPv6), X.25, ICMP, IGMP, NetBEUI, IPX, Appletalk.

• Capa 4: Nivel de transporte o TCP, UDP, SPX.

• Capa 5: Nivel de sesión o NetBIOS, RPC, SSL.

• Capa 6: Nivel de presentación o ASN.1.

• Capa 7: Nivel de aplicación o SNMP, SMTP, NNTP, FTP, SSH, HTTP, CIFS (también llamado SMB), NFS, Telnet,

IRC, POP3, IMAP, LDAP, Internet Mail 2000, y en cierto sentido, WAIS y el desaparecido GOPHER.

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Conclusión

En esta unidad se analizaron los diferentes tipos de modulaciones las cuales nosotros como usuarios de una computadora con internet o simplemente de una radio o una televisión ignoramos ya que son métodos complejos de modulación que se necesitan para que nosotros lleguemos a ver una imagen o escuchar música desde nuestros hogares.

También vimos los módems podemos ver que un modem en nuestro mundo de ingenieros puede ser como un todo por que gracias a ellos podemos comunicarnos con el mundo exterior pero que seria de los módems si no existiera la conversión analógica digital ya que es el método mediante el cual un modem convierte señales análogas en digitales y es así como tenemos el tan querido internet.

Bueno esperando les haya quedado claro todo me despido y espero puedan ver nuestros videos

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Bibliografía

1.- Armstrong, E. H. (Mayo de 1936). «A Method of Reducing Disturbances in Radio Signaling by a System of Frequency Modulation». Proceedings of the IRE (IRE) 24 (5): pp. 689-740.

2.-Academia de Networking de Cisco System (2006) (en español). Fundamentos de Redes Inalámbricas. Madrid: Pearson Educación,S.A..

3.-•garretwilson.com - Group 3 Facsimile Communication

•↑upatras.gr - Implementation of a V.34 modem on a Digital Signal Processor

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Preguntas

1.- ¿Que es la modulación analógica? Es el proceso mediante el cual una onda portadora se une con una onda moduladora y juntas dan la señal modulada. 2.- ¿Qué se modula en la modulación en AM? Su amplitud 3.- ¿Qué se modula en la modulación en frecuencia? Su frecuencia 4.- Menciona algunas ventajas de la AM. * Largas distancias de cobertura. * Modulación Fácil * Costo de equipos accesibles 5.- Menciona algunas ventajas de la FM * Alta fidelidad * Ancho de banda ilimitado * Bajo ruido de interferencias 6.-Menciona algunas desventajas de la AM * Poca Fidelidad. * Ancho de banda en transmisiones limitados. * Fácil demodulación. 7.- Menciona algunas desventajas de la FM * Costo de equipos elevados. * Necesidad de capacitación para uso de los equipos. * Alcance de señal limitado. 8.- Menciona los elementos de una señal. Cresta, Frecuencia, Valle, Longitud de la onda, Amplitud,periodo. 9.- Menciona los dos elementos básicos para que ocurra una modulación. * Onda portadora * Onda moduladora

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10.- Donde se puede aplicar la modulación en Amplitud y la modulación en frecuencia. Se puede aplicar en la radio ya que existen dos tipos de señal en la radio lo que se conoce como la AM y la FM y desde allí podemos empezar a comparar la calidad de estas estaciones y poder ver cual es la mejor. 11.- Que son las técnicas de modulación digital. Son aquellas que permiten modular las señales digitales de diversos aparatos eléctricos que son capaces de reconocer o producir una señal digital. 12.- cuales son los tipos de modulación digital que existen. ASK PSK FSK QAM 13.- Que es la Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK). Es una forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora. 14.- Que es la modulación por desplazamiento de frecuencia PSK. El FSK binario es una Forma de modulación angular de amplitud constante, similar a la modulación en frecuencia convencional, excepto que la señal modulante es un flujo de pulsos binarios que varía, entre dos niveles de voltaje discreto, en lugar de una forma de onda analógica que cambia de manera continua. 15.- Que es el transmisor FSK. Es una función escalón en el dominio del tiempo. Conforme cambia la señal de entrada binaria de 0 lógico a 1 lógico, y viceversa, la salida del FSK se desplaza entre dos frecuencias: una frecuencia de marca o de 1 lógico y una frecuencia de espacio o de 0 lógico. Con el FSK binario, hay un cambio en la frecuencia de salida, cada vez que la condición lógica de la señal de entrada binaria cambia. 16.- Que es la modulación de amplitud en cuadratura QAM. Es una técnica de modulación digital avanzada que transporta datos, mediante la modulación de la señal portadora de información tanto en amplitud como en fase. Esto se consigue modulando una misma portadora, desfasando 90º la fase y la amplitud. 17.-Donde podemos encontrar la tecnología QAM

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Módems telefónicos para velocidades superiores a los 2400bps.

Tra nsmis ión de s e ña le s de te le vis ión, microonda s , s a té lite (da tos a a lta

velocidad por canales con ancho de banda restringido).

Modula ción TCM (Tre llis Code dModula tion), que cons igue ve locida de s de

transmisión muy elevadas combinando la modulación con la codificación de canal.

Móde ms ADS L que tra ba ja n e n e l bucle de a bona do, a fre cue ncia s s itua da s

entre 24KHz y 1104KHz, pudiendo obtener velocidades de datos de hasta 9Mbps, modulando en QAM diferentes portadoras.

18.- En que consiste la conversión analógica digital. La conversión analógica-digital (CAD) o digitalización consiste en la transcripción 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. 19.- Por que es importante digitalizar las señales. Porque la mayoría de los aparatos de hoy en dia son digitales y es el tipo de lectura que ellos tienen sobre los datos a excepción del modem ya que el trabaja con señales analógicas. 20.- Menciona las ventajas de la señal digital. 1. Cuando una señal digital es atenuada o experimenta perturbaciones leves, puede ser reconstruida y amplificada mediante sistemas de regeneración de señales. 2. Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores, que se utilizan cuando la señal llega al receptor; entonces comprueban (uso de redundancia) la señal, primero para detectar algún error, y, algunos sistemas, pueden luego corregir alguno o todos los errores detectados previamente. 3. Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal. 4. La señal digital permite la multigeneración infinita sin pérdidas de calidad. 5. Es posible aplicar técnicas de compresión de datos sin pérdidas o técnicas de compresión con pérdidas basados en la codificación perceptual mucho más eficientes que con señales analógicas. 21. Cuales son los tres pasos de la conversión analógico digital Muestreo, cuantificación y codificación

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22.- En que consiste el muestreo. Consiste en tomar muestras periódicas de la amplitud de onda. La velocidad con que se toma esta muestra, es decir, el número de muestras por segundo, es lo que se conoce como frecuencia de muestreo. 23.- Que es la cuantificación. El proceso de cuantificación se mide el nivel de voltaje de cada una de las muestras. Consiste en asignar un margen de valor de una señal analizada a un único nivel de salida. Incluso en su versión ideal, añade, como resultado, una señal indeseada a la señal de entrada: el ruido de cuantificación. 24.- Que es la codificación. La codificación consiste en traducir los valores obtenidos durante la cuantificación al código binario. Hay que tener presente que el código binario es el más utilizado, pero también existen otros tipos de códigos que también son utilizados. 25.- Para que se inventaron los códigos de línea. Los códigos de línea fueron desarrollados para mejorar las prestaciones de los sistemas de transmisión, el esquema de codificación es simplemente la correspondencia que se establece entre los bits de los datos con los elementos de señal. A continuación se describen algunas de las más utilizadas. 26.- Que significa y que es el código de línea RZ Retorno a Cero (RZ) es un sistema de codificación usado en telecomunicaciones en el cual la señal que representa a cada bit retorna a cero en algún instante dentro del tiempo del intervalo de bit. Por tanto, las secuencias largas de “unos” o de “ceros” ya no plantean problemas para la recuperación del reloj en el receptor. 27.- Explica los dos tipos de código de línea RZ. Polar En este caso la señal tomara valores positivos para un 1 lógico y negativos para un 0 lógico pero nunca toma el valor 0. Bipolar En este caso un dígito toma valor con polaridad alternada mientras que el otro permanece siempre en 0. 28.- En que consiste el código de línea NRZ. Es similar al RZ pero este en vez de retornar a cero este no lo hace modificando así su estado. 29.- Que es el código de línea RZN-L. Este código no es autosincronizable, y su principal ventaja es que al emplear pulsos de larga duración requiere menor ancho de banda que otros sistemas de codificación que emplean pulsos más cortos. 30.- Cuales son las características del código NRZ-L

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Fáciles de implementar. Uso eficaz del ancho de banda. NRZI es más inmune a ruidos y a errores de cableado. Con capacidad de sincronización. Con capacidad de detección de errores 31.- En que consiste el código de línea AMI. En el código AMI un 0 binario se representa por ausencia de señal y el 1 binario por pulsos de polaridad alternante (positivo o negativo). Este tipo de esquema ofrece la ventaja de que la sincronización es más fácil, de hecho, sólo la aparición de largas cadenas de ceros la dificulta. Además, no hay componentes de continua en la señal debido a la alternancia de los pulsos. La alternancia de los unos facilita la detección de errores. 32.- Que es el código de línea pseudo-ternario Es aquel que utiliza más de dos niveles de señales que son el reloj y los datos para lograr así una codificación buena. 33.- En que consiste la codificación Manchester. Los códigos Manchester tienen una transición en la mitad del periodo de cada bit. Cuando se tienen bits iguales y consecutivos se produce una transición al inicio del segundo bit, la cual no es tenida en cuenta por el receptor al momento de decodificar, solo las transiciones separadas uniformemente en el tiempo son las que son consideradas por el receptor. Hay algunas transiciones que no ocurren a mitad de bit. 34.- Que es y en que consiste la codificación Manchester diferencial Los códigos Manchester tienen una transición en la mitad del periodo de cada bit. Cuando se tienen bits iguales y consecutivos se produce una transición al inicio del segundo bit, la cual no es tenida en cuenta por el receptor al momento de decodificar, solo las transiciones separadas uniformemente en el tiempo son las que son consideradas por el receptor. Hay algunas transiciones que no ocurren a mitad de bit. 35.- Que es la codificación BZ8S Es un método de codificación usado sobre circuitos T1, que inserta dos veces sucesivas al mismo voltaje - refiriéndose a una violación bipolar - en una señal donde ocho ceros consecutivos sean transmitidos. El dispositivo que recibe la señal interpreta la violación bipolar como una señal de engranaje de distribución, que guarda(mantiene) la transmisión y dispositivos de encubrimiento sincronizados. Generalmente, cuando sucesivos "unos" son transmitidos, uno tiene un voltaje positivo y el otro tiene un voltaje negativo.

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36.- En que consiste el código de línea HDB3 Consisten en sustituir secuencias de bits que provocan niveles de tensión constantes por otras que garantizan la anulación de la componente continua y la sincronización del receptor. La longitud de la secuencia queda inalterada, por lo que la velocidad de transmisión de datos es la misma; además el receptor debe ser capaz de reconocer estas secuencias de datos especiales. 37.- Que es un modem. Un módem es un periférico utilizado para transferir información entre varios equipos a través de un medio de transmisión por cable (por ejemplo las líneas telefónicas). Los equipos funcionan digitalmente con un lenguaje binario (una serie de ceros y unos), pero los módem son analógicos. Las señales digitales pasan de un valor a otro. No hay punto medio o a mitad de camino. Es un "todo o nada" (uno o cero). Por otra parte, las señales analógicas no evolucionan "paso a paso" sino en forma continua. 38-. Que son los estándares. Son los tipos de reglas o condiciones con las cuales un dispositivo se comunica con otro. 39.- Que son los protocolos. Los protocolos de transmisión son utilizados para coordinar el proceso de envío y recepción de datos y también influyen decisivamente en las velocidades que se pueden alcanzar. De manera similar, la estandarización de protocolos y métodos de conexión permiten la comunicación entre módems de diversas marcas y modelos. 40.- Menciona un tipo de estándar y cual es su función o significado V.17 y sirve para transmisiones de fax y línea telefónica

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Preguntas con relación

a) La onda portadora y la onda moduladora b)Modulador-Demodulador c)ASK, PSK, FSK, QAM d)Amplitud, Frecuencia y su fase e) Modulación en Amplitud f) Frecuencia modulada g) Señal h)88 y 108 MHz i) AM j) Bluetooth k)modulación en amplitud por cuadratura l) La Onda m) La radio n)Invierte el cero arriba y el 1 abajo ñ)Polar y bipolar o)Bipolar p)Polar q)Muestreo, cuantificación y codificación r)Protocolos s)Digitalizar t)ADFTE u) Modem v)El reloj w)V.17 x)NRZ

1.-Es una representación eléctrica de los datos 2.- La cresta, el valle y la amplitud son elementos de: 3.- Con que otro nombre se le conoce ala Amplitud modulada 4.- Es aquella que modula la amplitud de la onda 5.- Para que haya un modulación se necesitan de: 6.- Al modular la frecuencia hablamos de 7.- Entre que frecuencia se encuentra la FM 8.- Menciona los 4 tipos de modulación digital 9.- Que significa QAM 10.- al hablar de conversión Analógico digital hablamos de: 11.- Cuales son las 3 etapas de la digitalización 12.- Menciona los 2 tipos de código de línea RZ 13.- Es el código de línea no retorno a cero

14.- Que diferencia hay entre el código NRZ y el NRZ-L

15.- La codificación AMI, MANCHESTER Y DIFERENCIAL se basan en algo para la conversión de señal que es: 16.- Es un periférico utilizado para transferir información entre varios equipos a través de un medio de transmisión por cable 17.- Que significa Modem

18.- Las características que se pueden modificar de la onda son: 19.- Menciona un Estándar de los modem.

20.- Son utilizados para coordinar el proceso de envío y recepción de datos y también influyen decisivamente en las velocidades que se pueden alcanzar.

Respuestas:

1G, 2L, 3I, 4E, 5A, 6F, 7H, 8C, 9K, 10S, 11Q, 12Ñ, 13X, 14N, 15V, 16U, 17B, 18D, 19W, 20R.