CATEDRATICO: ING. GERARDO FERNANDO DIAZ BORREGO

MATERIA: TELECOMUNICACIONES

UNIDAD 3 “COMUNICACIÓN DIGITAL”

INTEGRANTES:1. Adriana Gálvez Santeliz2. Wilvert Toledo Zarate

3. Antonio López

TUXTLA GUTIERREZ CHIAPAS , A 13 DE MAYO DEL 2014.

Equipo n° 2

3.-Comunicación Digital3.1. Modulación Digital.3.1.1. Introducción.3.1.2. Teorema de Shannon.3.1.3. Modulación digital ASK.3.1.4. Modulación digital FSK.3.1.5. Modulación digital PSK.3.1.6. Modulación digital QAM.3.2. Comunicación de datos.3.2.1. Transmisión digital de datos.3.2.2. Detección de errores.3.2.3. Conversión de datos3.2.4. Transmisión en paralelo y serial.3.2.5. Modulación por codificación de pulsos (PCM).3.2.6. Modulación delta.3.2.7. Modulación por pulsos (PAM, PWM, PPM).3.2.8. Interfaces seriales3.3. Multiplexado y Demultiplexado.3.3.1. Principios de multiplexado.3.3.2. Multiplexado por división de frecuencia. 3.3.3. Multiplexado por división de tiempo.3.3.4. Multiplexado por división de código.3.3.5. Circuitos Multiplexores yDemultiplexores

CONTENIDO

Se comprobara el funcionamiento de la modulación digital incluyendo su tipo de modulación y las técnicas que usan para llevarlas acabo

OBJETIV

O

3. COMUNICACIÓN DIGITAL

3.1. MODULACIÓN DIGITAL

Es un proceso mediante el cual se trasforman los símbolos digitales en forma de onda adecuadas para la transmisión sobre un canal de comunicación.

Ventajas de la modulación digital.- Inmunidad frente al ruido.- Fácil de multiplicar.- Codificado, encriptación.- Modulación-Demodulación con DSPs.

3.1.2. TEOREMA DE SHANNON

El teorema establece la capacidad del canal de Shannon, indica la máxima cantidad de datos digitales que pueden ser transmitidos sin error (esto es información) sobre dicho enlace de comunicaciones con un ancho de banda específico y que está sometido a la presencia de la interferencia del ruido.es una aplicación del teorema de codificación para canales con ruido

3.1.3. MODULACION DIGITAL ASK

3.1.3. MODULACION DIGITAL ASK

Es una forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora en función de los datos a enviar.

3.1.4. MODULACION DIGITAL FSK

es una técnica de transmisión digital de información binaria (ceros y unos) utilizando dos o más frecuencias diferentes. La señal moduladora solo varía entre dos valores detensión discretos formando un tren de pulsos donde uno representa un "1" o "marca" y el otro representa el "0" o "espacio".

3.1.5. MODULACION DIGITAL PSK

es una forma de modulación angular que consiste en hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos.

3.1.6. MODULACION DIGITAL PSK

ConceptosDatos: Entidades que transportan algún significado.Datos analógicos: valores continuos dentro de un intervalo (sonido, vídeo).Datos digitales: valores discretos (texto, enteros). Señales: Representación eléctrica o electromagnética de los datos. Señales continuas (analógicas) y discretas (digitales).

3.2 comunicación de datos

3.2 comunicación de datos

Señales digitales

• TRANSMISIONES SÍNCRONAS: bloques de entrada son trasmitido sin ningún bit de inicio y parada, los datos a transmitir son generados de forma continua y con requerimiento de altas velocidades., están utilizan una señal de reloj y se manda información de control mas datos.

• TRANSMISIONE ASÍNCRONAS: la duración de cada bit la deciden el trasmisor y el receptor, la comunicación asíncrona tiene un elevado costo de 2 a 3 bits por carácter.

• En un flujo estable, el intervalo entre caracteres es uniforme ( la longitud de un elemento de parada). En un estado pasivo, el receptor busca una transición de 1 a 0 luego muestrea los próximos 7 intervalos (longitud del carácter). Luego busca el siguiente cambio de 1 a 0 que indicara el inicio del próximo carácter.

3.2.1 Transmisión digital de datos

Transmisiones síncronas y asíncronas

• Un error ocurre cuando un bit es alterado entre su transmisión y su recepción, errores de un solo bit: : los bit de la parte de en medio de los datos se vieron afectados, puede ser por ruido blanco.

• Ráfagas de error: longitud b, secuencias continuas de B bits en las cuales el primero , el ultimo y cualquier numero de bits de intermedio presentan errores.

3.2.2. detección de errores

Proceso de detección de errores

• Cada bloque de k bit es mapeado a un bloque de n bit (n>k) : palabra-código, es empleado un codificador Forward Error corrección (FEC) .

• Se envía la palabra –código., se recibe una cadena de bits similar a la transmitida, pero puede contener errores. La palabra-código es pasada por el codificador FEC: si no se detectan errores, se obtiene el bloque de datos original directamente, algunos patrones de error pueden ser detectados y corregidos y algunos no, y algunos patrones de errores no serán detectados; se obtendrán como resultados una salida errónea.

• Bits adicionales se agregan a la transmisión para crear códigos que permitan detectar errores en el proceso de recepción.

• Paridad: el valor del bit de paridad es tal que cada carácter poseerá un numero par (paridad par) o impar (paridad impar) de números unos. Los números pares de errores en los bits permanecerán sin ser detectados

Detección de errores (paridad)

suma de chequeo (checksum)Chequeo de redundancia cíclica (CRC Cyclic Redundancy Check)Una vez que los errores en una trama han sido detectados, su corrección usualmente requiere que los datos sean retransmitidos.Esto no puede ser apropiado en algunos tipos de comunicaciones inalámbricas: la tasa de error es alta, muchas retransmisiones, el retardo de la propagación puede ser muy largo (satélite) comparado con el tiempo de transmisión de envió de datos. Esto resultaría con error y los datos en cola también puedes ser vulnerables al error.

Otras detecciones

• El mundo real es por naturaleza analógico.• En la mayoría de los casos es más adecuado el procesamiento digital.• Si se quiere que las máquinas digitales extraigan información del

mundo físico y actúen sobre él, es preciso intercalar en la entrada y en la salida del sistema digital unos interfaces convertidores analógico-digital y digital-analógico, respectivamente, que permitan al procesador digital interaccionar con su entorno.

3.2.3 Conversión de datos

• El proceso de conversión analógico digital consta básicamente de 4 etapas: • Muestreo • Cubanización • Codificación • Recodificación Digital-Digital para transmisión

CONVERSIÓN A/D

El muestreo: El muestreo consiste en tomar muestras periódicas de la amplitud de onda. La velocidad con que se toman esta muestra, es decir, el número de muestras por segundo, es lo que se conoce como frecuencia de muestreo

Cuantificación: Básicamente, la cuantificación lo que hace es convertir una sucesión de muestras de amplitud continua en una sucesión de valores discretos preestablecidos según el código utilizado.

Codificación: consiste en la traducción de los valores de tensión eléctrica analógicos que ya han sido cuantificados (ponderados) al sistema binario, mediante códigos preestablecidos. La señal analógica va a quedar transformada en un tren de impulsos digital.

• El proceso realizado por el conversor digital analógico (CDA) es justamente el inverso al que realiza el conversor analógico digital (CAD), como ya se ha observado. Se parte de muestras en formato binario, y éstas se deben convertir en una señal analógica (continua en el tiempo y la amplitud) .

DCA con resistencias ponderadas, DCA con red en escalera

CONVERTIDOR D/A

EN PARALELO: Consiste en utilizar varias líneas de comunicación, lo que permite que la información en forma de datos y control pueda circular a la vez de forma independiente.

3.2.4. Transmisión en paralelo y serial.

Transmisión en serial: consiste en la utilización de un único cable por el cual circula toda la información a transmitir, además de información de control, en forma de una sucesión de datos digitales o analógicos

TRNASMISION SERIAL

DATOS

FLOW CONTROL

Preparar materiales

Estañar puntas

5cm

5mm

Armado del cable

Así aparece la Modulación por Pulsos Codificados. El transmisor obedece al diagrama de bloques de la figura 4.23.

3.2.5. Modulación por codificación de pulsos (PCM).

Este tipo de codificación es la representación de información analógica en una señal digital. Por ejemplo para grabar la voz de un cantante sobre un CD se usan se usan significados digitales para grabar la información analógica. Para hacerlos, se debe de reducir el nº infinito potencial posible de valores en un mensaje analógico de modo que puedan ser representados como una cadena digital con un mínimo de información posible. La figura 1 nos muestra la codificación analógica - digital llamada codec (codificador-decodificador).

Codificación Analógica - Digital

La Modulación Delta, normalmente llamada delta mod, Δ-mod o DM, es una forma simple de la codificación de pulsos codificados diferencialmente (DPCM) de un bit. Un diagrama de bloques funcionales de un sistema de modulación de delta se ilustra en la figura.

3.2.6. Modulación delta.

• PCM modifica los pulsos creados por PAM para crear una señal completamente digital. Para hacerlo, PCM, en primer lugar, cuantifica los pulsos de PAM. La cuantificación es un método de asignación de los valores íntegros a un rango específico para mostrar los ejemplos. Los resultados de la

cuantificación están representados en la figura 3.

3.2.7. Modulación por pulsos (PAM, PWM, PPM).

• Recuperación de una señal PAM

PAM

• Modulación por ancho de pulso (PWM) es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una sinusoidal o cuadrada), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

• Pulsos anchos, desperdicio de Pot.

• Área de los pulsos igual ó pp a PAM.

PWM

PPM

con la modulación, la posición de cada pulso en el tiempo varía de acuerdo con el valor de la señal moduladora. Así, cuando dicha señal tiene un valor de cero, los pulsos se generan en los mismos instantes como lo harían si no estuvieran modulados. Cuando la señal moduladora tiene un valor positivo, los pulsos se generan más pronto y cuando está es negativa, más despacio. Así se obtiene un tren de pulsos a intervalos de tiempo desiguales donde el lapso entre un pulso y la posición en que debería estar, si no estuviera modulado, es proporcional al valor de la señal, moduladora.La posición en el tiempo de los pulsos portadores de información varia con respecto a los pulsos de referencia según los valores de la señal moduladora.

PPM

MultiplexadoLa multiplexación es la combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión usando un dispositivo llamado multiplexor.

3.3. Multiplexado y Demultiplexado

DemultiplexadoLos demultiplexores realizan la función inversa a la del multiplexor, es decir, una señal de entrada única, es obtenida en uno de los N canales de salida. El conmutador ahora selecciona el canal de salida por donde estará presente el dato de entrada.

Permite compartir la banda de frecuencia disponible en el canal de alta velocidad, al dividirla en una serie de canales de banda más angostos, de manera que se puedan enviar continuamente señales provenientes de diferentes canales de baja velocidad sobre el canal de alta velocidad.Este proceso se utiliza, en especial, en líneas telefónicas y en conexiones físicas de pares trenzados para incrementar la velocidad de los datos.

3.3.2. Multiplexado por división de frecuencia.

EJEMPLO:

En la multiplexación por división de tiempo, las señales de los diferentes canales de baja velocidad son probadas y transmitidas sucesivamente en el canal de alta velocidad, al asignarles a cada uno de los canales un ancho de banda, incluso hasta cuando éste no tiene datos para transmitir.

3.3.3. Multiplexado por división de tiempo.

La multiplexación por división de código, acceso múltiple por división de código o CDMA, es un término genérico para varios métodos de multiplexacion o control de acceso al medio basados en la tecnología de espectro expandido.Habitualmente se emplea en comunicaciones inalámbricas (por radio frecuencia), aunque también puede usarse en sistemas de fibra óptica o de cable.

3.3.4. Multiplexado por división de código.

Existen circuitos integrados demultiplexores disponibles comercialmente. los más utilizados son:• circuito integrado ttl 74155, doble

decodificador 2:4/demultiplexor de 1:4. este circuito integrado contiene dos demultiplexores 1:4, que también pueden funcionar como decodificadores 2 a 4.

3.3.5. circuitos multiplexores y demultiplexores.

• circuito integrado ttl 74138, decodificador 3:8/demultiplexor de 1:8. este circuito integrado contiene un demultiplexor 1:8, que también puede funcionar como decodificador 3 a 8.

• circuito integrado ttl 74154, decodificador 4:16/demultiplexor de 1:16. este circuito integrado contiene un demultiplexor 1:16, que también puede funcionar como decodificadores 4 a 16.

Se pueden hallar multiplexores de 2 a 1 líneas, de 4 a 1, de 8 a 1,etc…

• circuito integrado TTL 74157, contiene cuatro multiplexores con sus dos entradas de datos y su salida cada uno. Tiene una entrada de inhibición (STROBE G) activa a nivel bajo (0V) y una entrada de selección (SELECT), comunes a los cuatro multiplexores.

• circuito integrado TTL 74153, contiene dos multiplexores con sus cuatro entradas de datos y su salida cada uno. Tiene dos entradas de inhibición (STROBE 1G y 2G) activas a nivel bajo(0V) para cada multiplexor y dos entradas de selección (SELECT A y B) comunes a los cuatro multiplexores.

• circuito integrado TTL 74151, contiene un multiplexor con ocho entradas de datos y una salida . Tiene una entrada de inhibición (STROBE G) activa a nivel bajo (0V) y tres entradas de selección (SELECT A, B y C).

CONCLUSION

ADRIANA

La tecnología ha hecho posible la comunicación de datos entre diferentes equipos y entre usuarios; esta Conectividad es la que permite el uso de bases de datos distribuidas, el intercambio electrónico de datos, la implantación de DSS y DIS, las redes internacionales y los sistemas de punto de venta, entre muchas otras aplicaciones, proporcionando un escenario de intercambio de información con posibilidades ilimitadas.Para soportar el proceso de comunicaciones existen diversos canales de comunicación como los cables, la fibra óptica, las ondas de radio, microondas, satélite e infrarrojos; todos estos medios proporcionan comunicación de datos a distancia.

Las comunicaciones de datos en sistemas digitales es mas eficaz en su funcionamiento debido q que los riesgos de

sufrir daños son menores. Estos datos se envían de forma alámbrica e inalámbrica.

El ruido blanco es lo que pueden afectar estos tipos de señales. Estos tipos de modulación se encuentran

aplicados en las computadoras, ejemplo de ello seria el procesamiento de datos de entrada como los micrófonos,

cámaras ; grabaciones de la misma y salida, puede ser audio o video

Conclusió

n

Antonio

Conclusión Wilber

Con el paso del tiempo, el uso masivo de computadoras hizo que los esfuerzos se centraran de nuevo en la comunicación digital, que es la predominante en estos días.El amplio desarrollo experimentado por los sistemas de comunicaciones ha originado consecuencias sociales significativas, dando lugar en la actualidad a una mayor disponibilidad de información de todo tipo, situación que se ha visto favorecida por los avances de la electrónica digital.

bibliografías

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• H. Taub and D. Schilling, Digital integrated electronics, McGraw-Hill, New York, 1997.

• http://docencia.izt.uam.mx/sgm8/diciembre/adc.pdf

Por su atención

TELECOMUNICACIONES