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TELEPROCESOS MODULO II SEÑALES ANALÓGICAS Y SEÑALES DIGITALES
Universidad Nacional ExperimentalDe los Llanos Occidentales
Ezequiel –ZamoraUnellez Apure
Profesora: Ing. Maria Teresa Ortiz
FUNDAMENTOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS
LA FUNCION DE LOS EQUIPOS ELECTROMAGNETICOS ES TRANSMITIR INFORMACIÓN
ES DECIR QUE EXISTE UN DATO QUE ES TRANSMITIDO MEDIANTE UNA SEÑAL
CUANDO UN EQUIPO ELECTRÓNICO NOS MUESTRA UNA INFORMACIÓN, PUEDE HACERLO DE FORMA ANALÓGICA O DE FORMA DIGITAL.
DATO
ENTIDAD
SEÑAL
CORRIENTE ELÉCTRICA
MAGNITUD FÍSICA
ANALÓGICA DIGITAL
Variación
Variación
Transmite información
Transmite información
es
Propaga
FUNDAMENTOS PARA LA
TRANSMISIÓN DE DATOS
FUNDAMENTOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS
SEÑAL ANALÓGICA
Representa una onda electromagnética que varía de forma continua. Dependiendo de su espectro, las señales analógicas pueden transmitirse por una amplia variedad de medios, por ejemplo, cables como el coaxial, la fibra óptica y medios de propagación espacial o atmosférica.
Requerimiento para transmitir mensajes (datos)
En general, los mensajes (datos) que utiliza una persona o aplicación no están en un formato que se pueda transmitir por un sistema de comunicación. Por ejemplo, la voz o una fotografía deben convertirse primero a un formato (señal) que el medio pueda aceptar. El medio de transmisión funciona conduciendo energía a través de un camino físico.
Los datos y las señales que los representan pueden estar en forma analógica o digital.
FUNDAMENTOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS
Para transmitir datos, primero se convierten a señales electromagnéticas.
Dato analógico y señal analógica - EjemploLos datos analógicos se refieren a información que toma valores continuos, como el sonido de la voz humana. Cuando alguien habla, crea una onda continua en el aire.
Esta onda es capturada por un micrófono (transductor) y convertida en señal analógica.
La señal analógica es una onda continua que cambia suavemente en el tiempo. Tiene un número infinito de valores de voltaje dentro de un rango.
FUNDAMENTOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS
Es una secuencia de pulsos de voltaje que pueden transmitirse por medio de un cable; por ejemplo, un nivel de voltaje positivo constante puede representar el uno binario y un nivel de voltaje negativo puede representar el cero binario.
SEÑAL DIGITAL
Una señal digital es una onda con saltos repentinos entre un valor de voltaje y otro. Tiene un número discreto de valores. A menudo es tan simple como “0” y “1”.
Dato digital y señal digital
Dato digital y señal digital - Ejemplo
Los datos digitales toman valores discretos. Se almacenan en la memoria de un PC en forma de “0”s y “1”s.
Los “0”s y “1”s se convierten en señal digital con ayuda de un codificador de línea (transductor).
Para transmitir datos, primero se convierten a señales electromagnéticas.
FUNDAMENTOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS
Procesamiento de la Señal:• Transmisión analógica: (DASA, DDSA)– Transmite señales analógicas procedentes de datos analógicos (como voz) o digitales (modems). –Usa amplificadores para conseguir distancias mayores.
FUNDAMENTOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS
• Transmisión digital:(DDSD, DASD, DDSA) – Transmite señales analógicas o digitales es dependiente del contenido de la señal (tipo de datos de que procede)– Señal digital solo puede transmitirse a distancias limitadas–Usa repetidores para conseguir distancias mayores– DDSA: en cada repetidor se obtienen los datos digitales a partir de la SA de entrada y se usan para regenerar la SA de salida– DDSD, DASD: la SD (cadena de 1 y 0) representa DD o codificación de DA. En el repetidor se recupera la cadena de 1s y 0s y se genera la SD de salida.
FUNDAMENTOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS
FUNDAMENTOS PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS
Los sistemas de telefonía y en general todos los sistemas de transmisión de datos están fuertemente condicionados en su diseño y funcionamiento por unos cuantos teoremas matemáticos que, al menos de forma aproximada, es necesario conocer.
En primer lugar tenemos a Jean-Baptiste Joseph Fourier, matemático y físico frances, el cual en 1822 publicó unos estudios sobre transmisión del calor en los que utilizó por primera vez el uso de series infinitas trigonométricas de senos y cosenos para describir funciones periódicas de caracter general.
Es lo que se conoce como las Series de Fourier y que posteriormente se amplió a todo tipo de funciones, periódicas y no periódicas, mediante la denominada “integral de Fourier”.
Este aparato matemático de importancia vital en la ingeniería tiene múltiples aplicaciones prácticas en los sistemas de telefonía, como por ejemplo:• Análisis de espectros frecuenciales de distintas formas de
onda.• Determinación del ancho de banda necesario en un canal de
comunicación para la transmisión de señales.
Análisis de Joseph Fourier (1768-
1830)Elemental para entender el comportamiento de las señales de sistemas
Redefinir las señales en
términos de senosoidale
s.
Administración consiste en la optimización del uso de los
recursos disponibles,
para satisfacer ciertos
requerimientos del sistema.
Evaluar el desempeño del sistema.
Entrada salida.
Almacenamiento temporal (buffers), que permite hacer
un uso eficiente del
ancho de banda de
acuerdo a las necesidades.
Detecta cambios en
las condiciones de ejecución
de una aplicación
distribuida.
Fourier Desempeña su Teoría
Análisis de espectros frecuen
Análisis de aspectos frecuenciales de
distintas formas de onda. Determinación del ancho de
banda necesario en un canal de
comunicación para la transmisión de señales.
Durante la tr
Transmisión de información a través de un medio físico
se producen una serie de fenómenos de atenuación,
ruido, etc. que distorsionan la misma.
de
Mostrar que una señal digital está compuesta por infinitos armónicos, y que no existe una frecuencia a partir de la que todos los armónicos sean cero.
Estudio de la distorsión introducida por el medio físico en la transmisión de una señal digital.
Entender algunos de los efectos que
se producen en la transmisión de datos
a través de un medio físico, como por ejemplo distintos
tipos de cables.
Estudios de Fourier
Teorema Fundamental de las Comunicaciones o Teorema de Shannon. Este teorema, publicado en 1948 fija un límite máximo a la velocidad de transmisión de datos para cualquier sistema de comunicaciones. Las consecuencias prácticas de este teorema en el mundo de la telefonía se observan con claridad en sistemas como:
Las líneas de transmisión de datos ADSL utilizando los pares existentes de bucles del abonado.
Las transmisiones de datos por GSM, GPRS, 3G, HSUPA, HSDPA, 4G, DECT y otros.
Canales B disponibles en accesos básicos y accesos primarios en RDSI.
Comunicaciones por fibra óptica.
MODELO DE SHANNON
T
FUENTE TRANSMISOR CANAL RECEPTOR
MENSAJE
DESTINATARIO
MENSAJE
F C R D
SEÑALEMITIDA
SEÑALRECIBIDA
FUENTES DEINTERFERENCIA(RUIDO)
MODELO DE SHANNON
Análisis Fundamental de las Comunicaciones
o Teorema de Shannon.
Consiste en una transmisión analógica de datos digitales apoyada en el par simétrico de cobre que lleva la línea telefónica convencional o línea de abonado
tecnología de acceso
a Internet de banda ancha
el verde es el upstream o subida de datos y el azul es para el downstream o descarga de datos.
-transmisión de datos ADSL área roja es el área usada por la voz en telefonía normal
-Frecuencias usadas en ADSL.
Teorema, publicado en
1948
señales de datos en una bandaUtilizada en las conversaciones Telefónicas convencionales
Actualmente, las empresas de telefonía están implantando versiones mejoradas de esta tecnología como ADSL2 y ADSL2+ con capacidad de suministro de televisión y video de alta calidad por el par telefónico, lo cual supone una dura competencia entre los operadores telefónicos y los de cable, y la aparición de ofertas integradas de voz, datos y televisión, a partir de una misma línea y dentro de una sola empresa, que ofrezca estos tres servicios de comunicación.
Teorema del Muestreo o Teorema de Nyquist, desarrollado en 1928 por H. Nyquist y que establece que cualquier señal analógica de frecuencia máxima “f” puede ser digitalizada y reconstruida sin error si la frecuencia de muestreo empleada en la digitalización es mayor que dos veces dicha frecuencia “f”. Este teorema tiene consecuencias prácticas en la forma en que se digitaliza cualquier señal analógica. En el campo de la telefonía podemos citar como ejemplos los siguientes:Digitalización de la RDSI a 8000 muestras por segundo para dar un flujo de 8000 x 8 = 64.000 bps.Métodos de digitalización de la señal de voz empleados en telefonía móvil GSM y 3G.Diseño de los diferentes codecs de audio empleados en telefonía IP.
Teorema del Muestreo o Análisis de Nyquist Desarrollado en 1928
Teorema del Muestreo o Análisis de Nyquist Desarrollado en 1928
Establece que cualquier señal analógica
Este teorema tiene consecuencias prácticas en la forma en que se digitaliza cualquier señal analógica.
Estudia los sistemas de Retroalimentación
indicación de cómo se puede
mejorar la estabilidad del
sistema
La traza de Nyquist de L(s) es muy fácil de
obtener, específicamente
utilizando una computadora, o a falta de ella con la ayuda de
un bosquejo del diagrama de Bode de L(jw), sobre
todo de la fase.
Es útil para sistemas con retardos de transporte que no se
pueden tratar con el criterio de
Routh,
La traza de Nyquist de L(jw) de
información tales como, máximo de
resonancia MR, frecuencia de
resonancia WR, ancho de banda WA-
B y otras, del sistema en
lazo cerrado, con mucha facilidad.
Caracteristicas del Criterio De Nysquist
• Gran integración en tecnología digital: – Menor coste y tamaño• Integridad de datos– Repetidores evitan la acumulación de errores• Utilización de la capacidad: – Multiplexación en tiempo más eficiente que en frecuencia• Seguridad y privacidad: – Técnicas de encriptación posibles• Integración: DASD, DDSD– Juntos voz, vídeo y datos
Ventajas de las técnicas digitales:
INVESTIGAR:1 ejemplo de comunicación de: Dato analógico y señal analógica Dato analógico y señal digital Datos digital y señal digital Dato digital y señal analógica
Entregar el día Martes 27/09/2016 hora: 5:30pm (sin prórroga)EVALUACIÓN EL DÍA MARTES 27/09/2016 HORA: 5:30 P.M
