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Transmision digital

Ingeniería en Telemática

Por Carlos Cáceres

Transmisiones digitales

Transmisiones digitales

Es el transporte de señales digitales entre dos o más puntos en un sistema de comunicaciones.

Ventajas

1. Inmunidad al ruido.

2.Mejor a su procesamiento y multiplexado que las señales analógicas.

3. Los sistemas digitales usan regeneración de señal, y no usan amplificación de señal.

4. Más fácil medir y evaluar las señales digitales.

5. Evaluar el funcionamiento con errores

Desventajas

1. La transmisión de señales analógicas codificadas digitalmente requiere un ancho de banda bastante mayor que la simple transmisión de la señal analógica original.

2. Las señales analógicas se deben convertir en códigos digitales antes de su transmisión, y reconvertirse a la forma analógica en el receptor

3. La transmisión digital requiere una sincronización precisa

4. Incompatibles con las instalaciones anteriores

MODULACIÓN DE PULSO

Existen 4 métodos de modulación de pulso

PAM

Se varía la amplitud de un pulso de ancho constante

PWM

Modulación por duración de pulso

PCM

Muestrea la señal analógica y se convierte en un número binario en serie

PPM

Se varía la posición de un pulso de ancho constante

Muestreo PCM

Código binario reflejado

Es un sistema de numeración binario en el que dos palabras consecutivas difieren solamente en uno de sus dígitos.

Rango dinámico

La cantidad de bits PCM transmitidos por muestra queda determinada por algunas variables, entre las que están la amplitud máxima admisible en la entrada, la resolución y el rango dinámico. El rango dinámico (DR) es la relación de la amplitud máxima posible entre la mínima posible que puede decodificar el DAC. La ecuación del rango dinámico es

Métodos de codificación

Codificación de nivel por nivel.

Codificación de dígito por dígito.

Este tipo de codificación determina en forma secuencial cada dígito del código PCM. Es análogo a una báscula en que se usan pesas de referencia para determinar un peso desconocido.

Este tipo de codificación compara la señal PAM con una forma de onda de rampa, mientras un contador binario avanza a una velocidad uniforme.

Codificación de palabra por palabra.

Estos codificadores son rápidos y son más complejos; sin embargo, son más adecuados para aplicaciones de alta velocidad.

Compresión-expansión

En los sistemas de compresión y expansión, las señales analógicas de mayor amplitud se comprimen, es decir, se amplifican menos que las de menor amplitud, antes de su transmisión; a continuación se expanden: se amplifican más que las señales de menor amplitud, en el receptor.

Compresión-expansión de ley .

Eficiencia de codificación

Relación de señal a ruido de cuantización

Compresión-expansión de ley A.

Para determinado intervalo dinámico, la compresión-expansión de ley A tiene una SQR un poco más plana que la compresión-expansión de ley . Sin embargo, es inferior a la ley en términos de calidad de señal pequeña (ruido de canal inactivo). La característica de compresión para la compresión-expansión de ley A es

Compresión-expansión Digital

La compresión y expansión digital implica comprimir en el lado de transmisión, después de haber

convertido la muestra de entrada a un código PCM lineal

Error porcentual

Codificadores de voz

Codificadores predictivos lineales

Codificadores de voz de canal.

Un codificador predictivo lineal extrae las partes más importantes de la información de voz, en forma directa de la forma de onda en función del

tiempo, más que del espectro de frecuencias, como sucede con los codificadores de voz de canaly formantes.

Fue desarrollado por Homer Dudley en 1928. Este aparato comprimía las formas de onda de la conversación convencional en una señal analógica con un ancho aproximado de banda de 300 Hz.

Codificadores formantes de voz.

Un codificador formante de voz aprovecha que la densidad espectral de corto plazo de las señales de voz casi nunca se distribuye uniformemente por todo el espectro de banda de voz, de 300 a 3000 Hz.

PCM DE MODULACIÓN DELTA ADAPTATIVA

La modulación delta adaptativa es un sistema de modulación delta en el que el tamaño de escalón

del DAC se varía en forma automática, dependiendo de las características de amplitud de la

señal analógica de entrada.

TRANSMISIÓN DE PULSOS

POTENCIA DE SEÑALES DIGITALES BINARIAS

Como las señales digitales binarias se pueden originar en una gran cantidad de tipos distintos de

fuentes de datos, es imposible pronosticar cuáles pautas o secuencias de bits van a presentarse

con mayor probabilidad durante determinado periodo en determinado sistema.

EJERCICIOS

1. Determine la SQR para una señal de 2v rms y un interval de cuantizacion de 0,2v

2.Determine la resolución y el error de cuantizacion para un codigo PCM lineal de signo y magnitude de 8 bits, para un voltaje maximo decodificado de 1.27 v

Discriminadores de frecuencia con circuito sintonizado

Discriminadores de frecuencia con circuito sintonizado

FM

AM

TIPOS:

Convierten

  • Detector por pendiente.
  • Detector por pendiente balanceado.
  • Discriminador de Foster-Seeley.

INVERSOR DE FASE 180 GRADOS

REQUIEREN

SUMADOR

  • Detector de relación.

CIRCUITOS DEPENDIENTES DE FRECUENCIA

Detector por pendiente

Detector por pendiente balanceado

Discriminador de Foster-Seeley

Detector de relación

DEMODULADOR DE FM CON LAZO DE FASE CERRADA

DEMODULADOR DE FM CON LAZO DE FASE CERRADA

DEMODULADOR DE FM POR CUADRATURA

SUPRESIÓN DE RUIDO EN FM

SUPRESIÓN DE RUIDO EN FM

Es probable que la ventaja más importante de la modulación de frecuencia, sobre la modulación

de amplitud, es la capacidad que tienen los receptores de FM para suprimir el ruido.

Limitadores de amplitud y umbral de FM

La vasta mayoría de los sistemas de radiocomunicaciones terrestres de FM usan la demodulación convencional no coherente, porque la mayoría de los discriminadores normales de frecuencia aplican la detección de envolvente para sacar la información de la onda de FM. Desafortunadamente, los detectores de envolvente, incluidos los detectores de relación, demodulan variaciones incidentales de amplitud, al igual que variaciones de frecuencia. El ruido de transmisión y de interferencia se suman a la señal y producen variaciones indeseadas de amplitud.

Se deben satisfacer tres criterios para poder obtener el umbral de FM:

1. La relación de señal a ruido en predetección debe ser 10 dB o mayor.

2. La señal de FI debe amplificarse lo suficiente como para sobreexcitar al limitador.

3. La señal debe tener un índice de modulación igual o mayor que la unidad (m 1).

Limitadores de amplitud y umbral de FM

RECEPTORES DE FM EN CIRCUITO INTEGRADO LINEAL

RECEPTORES DE FM EN CIRCUITO INTEGRADO LINEAL

Sistema de FI para FM en circuito integrado y baja potencia

APLICACIONES

1. Radio celular de FM.

2. Receptores de comunicaciones de FM de alto rendimiento.

3. Amplificación y detección de frecuencia intermedia hasta de 25 MHz.

4. Medidor de intensidad de señal de RF.

5. Aplicaciones de analizador de espectro.

6. Circuitos de instrumentación.

7. Receptores y transmisores de datos.

EMISIÓN ESTEREOFÓNICA EN FM

Hasta 1961, todas las transmisiones comerciales de FM eran monofónicas

50 Hz a 15 kHz

Con la transmisión monofónica cada conjunto de bocinas en el receptor reproduce exactamente la misma información.

EMISIÓN ESTEREOFÓNICA EN FM

DEMODULADOR ESTEREOFÓNICO

G R A C I A S

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G R A C I A S

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