semana 1 ComunicacionII

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR
PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA
UNEFA
NÚCLEO CARABOBO – EXTENSIÓN GUACARA
AUTORES:
TARAZONA JORGE CI.: 18.501.158
SARMIENTO KARLA C.I.: 17.679149
SECCIÓN: G-003-N
ING. DE TELECOMUNICACIONES
GUACARA, DE MAYO DE 2010

2. Señales y sistemas digitales
Primero que nada mencionaremos lo que es un sistema digital para hacernos una
idea del tema. Un sistema digital no es más que es un conjunto de dispositivos
destinados a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales
digitales. También un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñados para
manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es
decir, que sólo puedan tomar valores discretos.
Un mensaje digital es una secuencia ordenada de símbolos producida por una
fuente de información discreta. La fuente extrae principalmente de los alfabeto de 144
símbolos diferentes 2, y produce símbolos de salida en algún medio tasa r. Al utilizar lo
más rápido que puedas, te conviertes en una información discreta fuente de producción
de un mensaje digital a una velocidad de unos r = 5 símbolos por segundos. El mismo
equipo trabaja con M = 2 sólo símbolos internos, representada por el LOW y HIGH
estados eléctricos. Solemos asociar estos dos símbolos con los dígitos binarios 0 y 1,
conocidos como bits, para abreviar. Datos tasas de transferencia dentro de una
computadora podrá ser superior a r = LoS.
La tarea de un sistema de comunicación digital es la transferencia de un mensaje
digital a partir de la fuente al destino. Pero el ancho de banda de transmisión finita
establece un límite superior a la velocidad de símbolo, y el ruido provoca errores que
aparezcan en el mensaje de salida. Por lo tanto, velocidad de señalización y funciones
que desempeñan probabilidad de error en la comunicación digital similar a las de ancho
de banda y la relación señal-ruido en la comunicación analógica. Como preparación
para el análisis de velocidad de señalización y probabilidad de error, lo primero que
debe desarrollar la descripción y propiedades de las señales digitales.
Señales PAM digitales
La modulación por amplitud de pulsos (Pulse Amplitude-Modulation) es la más
sencilla de las modulaciones digitales. Consiste en cambiar la amplitud de una señal, de
frecuencia fija, en función del símbolo a transmitir. Esto puede conseguirse con un

3. amplificador de ganancia variable o seleccionando la señal de un banco de osciladores.
(incluir dibujo de un modulador con amplificador variable) (incluir dibujo de un banco
de osciladores)
Dichas amplitudes pueden ser reales o complejas. Si representamos las
amplitudes en el plano complejo tenemos lo que se llaman constelaciones de señal
(incluir dibujo). En función del número de símbolos o amplitudes posibles se llama a la
modulación N-PAM. Así podemos tener 2PAM, 4PAM, 260PAM. De la correcta
elección de los puntos de la constelación (amplitudes) depende la inmunidad a ruido
(distancia entre puntos) o la energía por bit (distancia al origen).
Códigos de línea
La forma física concreta de la señal de información (señal eléctrica que soporta la
información) recibe el nombre de código de línea. El código de línea no está modulado
cuando se trata de una señal discreta formada por impulsos rectangulares que siguen un
determinado patrón de codificación o conjunto de reglas de asignación de impulsos de
tensión a los bits "0" y "1" de la información, o a conjuntos de estos. En este caso se trata
de un código de línea en banda base
Es un código utilizado en un sistema de comunicación para propósitos de
transmisión.
Los códigos en línea son frecuentemente usados para el transporte digital de
datos. Estos códigos consisten en representar la señal digital transportada respecto a su
amplitud respecto al tiempo. La señal está perfectamente sincronizada gracias a las
propiedades específicas de la capa física. La representación de la onda se suele realizar
mediante un número determinados impulsos. Estos impulsos representan los 1s y los 0s
digitales. Los tipos más comunes de codificación en línea son el unipolar, polar, bipolar
y Manchester.
Limitaciones de transmisión:
En 1927, Nyquist determinó que el número de pulsos independientes que podían pasar a
través de un canal de telégrafo, por unidad de tiempo, estaba limitado a dos veces el
ancho de banda del canal.

4. donde fp es la frecuencia del pulso (en pulsos por segundo) y B es el ancho de banda (en
hercios). La cantidad 2B se llamó, más adelante, tasa de Nyquist, y transmitiendo a esta
tasa de pulsos límite de 2B pulsos por segundo se le denominó señalización a la tasa de
Nyquist.
Nyquist publicó sus resultados en 1928 como parte de su artículo "Certain topics in
Telegraph Transmission Theory".
• Señal transmitida por un sistema de comunicaciones digitales con modulacion 4-
PAM y pulsos rectangulares
• Transmisión de un pulso rectangular por un canal de banda limitada

5. Transmisión de una señal 4-PAM con pulsos rectangulares a través de un canal de
banda limitada
Transmisión de un pulso rectangular por un canal de banda limitada
Sistema de transmisión bandabase,
El primer paso esencial en procesamiento digital de señales, formateo, hace a la
señal origen o fuente compatible con el procesamiento digital. En el transmisor, el
formateo es una transformación uno a uno de información fuente a símbolos digitales
(en el receptor el formateo es una transformación inversa). La codificación fuente es un
caso especial de formateo cuando existe reducción de redundancia en los datos

6. (compresión). Nosotros trabajaremos en este capitulo con formateo y transmisión banda
base y posteriormente, en el capitulo 6, con el caso especial de una descripción eficiente
de la información fuente (codificación fuente). Una señal cuyo espectro se extiende a
partir de cero (o cercano a cero) hasta un valor finito, usualmente menor que algunos
megahertz, es llamada señal banda base o paso bajas. Tal denominación será tácita
siempre que nos refiramos a la “información”, “mensaje” o “datos”, ya que las señales
de la naturaleza son esencialmente banda base (voz, audio, video, datos, señales de
transductores). Para la transmisión de señales en banda base en un sistema digital de
comunicaciones, la información es formateada de manera que ésta sea representada por
símbolos digitales. Después, se asignan formas de onda compatibles con el canal de
comunicaciones que representan los símbolos. Entonces las formas de onda pueden
transmitirse través de canales de comunicaciones banda base (par trenzado, cable
coaxial o fibra óptica).
El modelo de sistema de comunicación en banda base continua siendo el genérico
que tenemos propuesto, pero con la particularidad de emplear ETCDs de banda base,
tal como se indica en la figura El ETD-1 actúa como fuente de la señal de información
digital x e1 (t), que es un tren de impulsos rectangulares, y el ETCD- 1 proporciona las
funciones típicas de un. Entre estas funciones se incluyen los cambios en la señal que la
transforman en otra x e2 (t) que resulta más adecuada para su correcta propagación por
el medio y que, en este caso, también es digital; es decir, el ETCD-1 no realiza ningún
proceso de modulación/desmodulación en transmisiones banda base.
MODELO DE SISTEMA DE TRANSMISIÓN EN BANDA BASE.
Interferencia intersimbólica
Si encadenamos datos (bits) uno tras otro, se acabaran solapados. Se produciría
el fenómeno conocido como interferencia intersimbólica (ISI).

7. Usaremos este concepto como concepto genérico, y restringiremos la palabra
distorsión para los efectos producidos por la amplificación distinta de los armónicos.
La distorsión es un tipo partícula de interferencia intersimbólica, ya que provoca
un ensanchamiento o solapamiento de los símbolos (bits) causando por el
comportamiento frecuencial del sistema (medio de transmisión)
Patrón o diagrama de ojos
Diagrama de ojo para una señal PAM de 4 niveles
En telecomunicaciones, un diagrama de ojo es la imagen característica en forma de ojo
que aparece en la pantalla del osciloscopio cuando visualizamos en él varios periodos de
símbolo superpuestos de una señal digital PAM (Pulse Amplitude Modulation).
Para conseguir el diagrama de ojo, debemos conectar el osciloscopio a la señal PAM
recibida (la secuencia de bits transmitidos debe ser seudoaleatoria para mezclar 0s y 1s)
y luego seleccionar en la base de tiempos el doble del periodo de símbolo. La imagen
resultante es el citado diagrama de ojo.
En este diagrama se pueden ver algunos de los parámetros más importantes para
determinar la calidad de la señal. Cuanto más abierto esté el ojo menor mejor funcionará
la transmisión (menor probabilidad de error de transmisión habrá).
Jitter
“Jitter” es un término utilizado en el dominio digital, aún si sus causas y efectos
resultantes sean muy parecidos a los de naturaleza análoga. La información binaria es
transmitida como bits en un flujo de datos de unos y ceros aleatorios. De manera ideal
estos bits estarán estrictamente a disposición en un cierto momento y estarán presentes
exactamente para un periodo predeterminado.
Comúnmente el Jitter es reconocido como una cantidad de alta frecuencia. El
comportamiento del jitter a frecuencias por debajo de 10 Hz es llamado “wander” y
“drift” aún a frecuencia más bajas.
Término de Jitter descripción

8. TJ Jitter Total
JA Jitter Aleatorio
JD Jitter
Determinístico
JP Jitter Periódico
JDI Jitter
Dependiente de
la Información
IES Interferencia
Entre Símbolos
DCT Distorsión de
Ciclo de
Trabajo
JEC Jitter Eco
Medición de Jitter: Diagrama de Ojo & BER
Cómo medir los flujos de datos de alta velocidad y analizar la integridad de los flujos de
datos transmitidas o recibidos? La manera común de llevar a cabo esta medición es
determinando la tasa de error de bit (BER). Un flujo de bits (pseudo-) aleatorio es
inyectado en el dispositivo bajo prueba (DBP). La salida del DBP es comparada con el
patrón de datos conocido y se cuentan los posibles errores de bit:
BER = NErr / NBits
Ecuación 2
donde BER es la tasa de error de bit medida, NErr el número de bits errados y Nbits el
número total de bits comparados. Esto requiere de un equipo de medición muy
sofisticado que permita la comparación de la amplitud y tiempo de transición de cada
bit y ofrezca una capacidad de ajuste del retardo de la Reporte de Wireless Telecom
Group
propagación de la señal vinculado al DBP. La condición ideal se usa como referencia
para medidas de jitter y se llama intervalo unidad (IU):

9. Figura 3. El diagrama de ojo presenta el comportamiento de flujos muy largos de datos
en una ventana de 2IU. El flujo de datos completo está envuelto dentro de la ventana. El
diagrama de ojo permite la determinación del cumplimiento de una señal con los
requerimientos definidos por el estándar tercnológico. El eje X en los diagramas de ojo
C y D está ensanchado en un factor de 2.5 para una mejor resolución.
El tiempo de transición y la amplitud (diferencial) influyen en el resultado de las
mediciones y determinana el valor binario de un bit en particular. Instrumentos de
prueba de BER especiales u osciloscopios representan el flujo total de datos a través de
un diagrama de ojo. Todos los bits medidos son mostrados al mismo tiempo. Mientras
la tecnología de medición debe ser sofisticada debido a las altas velocidades de los datos
y niveles de señal relativamente bajos, el principio de creación de un diagrama de ojo es
muy simple (Fig. 3). En nuestro ejemplo, un flujo de datos (A) es cortado en
incrementos iguales: I1 a I11 (B), cada uno del tamaño de un periodo de bit, lo que por
definición significa 1 IU. Para permitir un análisis detallado de las partes más
importantes de la señal – las transiciones – en incrementos de 2IU; se graban periodos
de 0.5 IU para pre-transición, de 1IU para muestra de bit y de 0.5 IU para post-
transición y se superponen en una ventana de 2IU de ancho. El resultado es el diagrama
de ojo que se muestra en (Fig. 3 C).
Espectro de potencia de señales PAM digitales.

10. El espectro de potencia pulso P(f)=F[p(t)] proporciona algunas ideas sobre el espectro
de potencia de una señal PAM digital por ejemplo, entonces
P(f) en la ecuación implica que 0 para |f|
> r/2. no obstante, un conocimiento detallado de proporciona información
adicional valiosa relacionada con la transmsion digital.
Esta expresión se cumple para cualquier señal PAM digital con espectro de
pulsos P(f) cuando las no estan correlacionadas y tienen un valor medio cero.
Si una señal PAM digital x(t) tiene el espectro de pulsos P(f) y auto correlacion de
amplitudes , su espectro de potencia es
Ruido y errores
Ruido
Se denomina ruido en la comunicación a toda señal no deseada que se mezcla
con la señal útil que queremos transmitir. Es el resultado de diversos tipos de
perturbación que tiende a enmascarar la información cuando se presenta en la banda de
frecuencias del espectro de la señal, es decir, dentro de su ancho de banda.
Para medir la influencia del ruido sobre la señal se utiliza la relación señal/ruido,
que generalmente se maneja en decibelios(dB). Como potencia de la señal se adopta
generalmente la potencia de un tono de pruebas que se inyecta en el canal. La potencia
del ruido suele medirse a la entrada del receptor, cuando por él no se emite dicho tono.
Cuando se transmiten señales digitales por un canal, el efecto del ruido se pone de
manifiesto en el número de errores que comete el receptor. Se deduce inmediatamente
que dicho número es tanto mayor cuanto más grande sea la probabilidad de error.
La probabilidad de error depende del valor de la relación señal/ruido. Cuanto
mayor sea esta relación, más destaca la señal sobre el ruido y, por tanto, menor es la

11. probabilidad de error. Cuando el ruido se añade a una señal con distorsión, la
probabilidad de error crece rápidamente.
La distorsión que produce el ruido en una determinada comunicación depende de su
potencia, de su distribución espectral respecto al ancho de banda de la señal, y de la
propia naturaleza de la señal y de la información que transporta. El ruido afecta de
diferente manera a la información que transportan las señales analógicas que a la
codificada mediante señales digitales. Esta es la causa por la que se ha establecido una
tipificación básica de los canales: los canales analógicos (con amplificación) y los
canales digitales (con regeneración).
Tipos de ruido
Ruido de disparo
El ruido de disparo es un ruido electromagnético no correlacionado, también llamado
ruido de transistor, producido por la llegada aleatoria de componentes portadores
(electrones y huecos) en el elemento de salida de un dispositivo, como ser un diodo, un
transistor (de efecto de campo o bipolar) o un tubo de vacío. El ruido de disparo está
yuxtapuesto a cualquier ruido presente, y se puede demostrar que es aditivo respecto al
ruido térmico y a él mismo.
Ruido de Johnson-Nyquist
También conocido como ruido termal es el ruido generado por el equilibrio de las
fluctuaciones de la corriente eléctrica dentro de un conductor eléctrico, el cual tiene
lugar bajo cualquier voltaje, debido al movimiento térmico aleatorio de los electrones.
Ruido de parpadeo
Es una señal o proceso con una frecuencia de espectro que cae constantemente a altas
frecuencias con un espectro rosa.

12. Ruido a ráfagas
Éste ruido consiste en una sucesiones de escalones en transiciones entre dos o más
niveles (no Gaussianos), tan altos como varios cientos de milivoltios, en tiempos
aleatorios e impredecibles.
El ruido de tránsito
Está producido por la agitación a la que se encuentra sometida la corriente de electrones
desde que entra hasta que sale del dispositivo, lo que produce una variación aleatoria
irregular de la energía con respuesta plana.
El ruido de intermodulación
Es la energía generada por las sumas y las diferencias creadas por la amplificación de
dos o más frecuencias en un amplificador no lineal.
Factor del ruido
La magnitud del ruido generado por un dispositivo electrónico, por ejemplo un
amplificador, se puede expresar mediante el denomnador factor del ruido (F), que es el
resultado de dividir la relación señal/ruido en la entrada (S/R)ent por la relación
señal/ruido en la salida (S/R)sal, cuando los valores del señal y el ruido se expresan en
número simples:
Por otro lado, con los valores de relación señal/ruido suelen expresarse en forma
logarítimica, normalment en decibelios, el factor del ruido en decibelios será, por lo
tanto, la diferencia entre las relaciones S/R en la entrada i en la salida del elemento bajo
esta prueba:
El factor del ruido se expresa en decibelios i se llama figura del ruido.

13. El factor del ruido es un parámetro importante en los sistemas de transmisión, ya que
mientras el ruido externo nunca se podrá eliminar totalmente, la reducción del ruido
generado por los equipos dependen de su diseño.
Error
El circuito de comunicación tiene como objetivo facilitar el intercambio y la
realimentación de información e ideas entre las personas, que obviamente se
desempeñan como emisores/receptores de mensajes. Todo lo que entendemos de lo que
nos dicen otros depende básicamente de un código y un referente.
El referente es importante porque representa el contexto en que se realiza la
comunicación, mientras que el código, más que un conjunto de signos y reglas, es
importante porque es el origen del significante, de la sucesión de sonidos y/o
morfología/sintaxis de signos, y del significado, el concepto, la idea o imagen que
representamos en la mente.
La dinámica de la transmisión puede alterarse por dos clases de errores que se generan
durante la emisión/recepción, relacionados con el código y el referente:
a).- Los errores involuntarios son aquellos que se evidencian como consecuencia de la
utilización de códigos distintos entre el emisor y el receptor. No importa si el
significante tiene buen, mal o regular orden, porque a pesar del referente el significado
nunca se entenderá. Para darle una idea del tipo de error imaginese a un hombre
malencarado que se arremanga la camisa y le habla a Usted, señalándolo: "kimi no
kangaete iru koto wo shitte iru"
b).- Los errores deliberados no se originan por distintos códigos, sino por distintos
significados que se generan por el referente y el significante. En este caso, emisor y
receptor utilizan el mismo código, pero el significante comunicara distintas cosas,
dependiendo del referente. Imagine al mismo hombre malencarado que esta vez le dice:
"¡Ya palpe tu onda!".
En los ejemplos el significado es similar (Sé lo que piensas) o ¿Usted quiere darle otra
interpretación al segundo ejemplo? En la publicidad se evitan los errores involuntarios

14. pero se enfatiza en los errores deliberados, dado que tienen una mayor oportunidad de
arraigarse en la mente de quien oye.
Probabilidades de error binario
Los códigos detectores de error y los códigos correctores de error, surgen como
solución al problema de la transmisión de datos por medio de impulsos eléctricos.
Existen diferentes factores que pueden provocar un cambio en la señal eléctrica en un
instante determinado, por lo que, de producirse esto, los datos binarios que están siendo
transferidos pueden verse alterados. El propósito de los códigos detectores de error es
detectar posibles errores en los datos, mientras que los códigos detectores y correctores
de error no sólo pretenden detectar errores, sino también corregirlos. Existen diferentes
métodos de detección de errores, el más usado es, posiblemente, el método del bit de
paridad. En cuanto a los códigos correctores, destacan algunos como el código de
Hamming.
. Repetidores regenerativos.
Regeneradores
El regenerador es un tipo de repetidor (dispositivo eléctrico) diseñado para las
transmisiones digitales, que obtiene a la salida del mismo impulsos idénticos a los del
emisor de la fuente, aunque en su entrada los impulsos estén distorsionados y
contaminados por el ruido.
Además, los regeneradores se utilizan, cuando la naturaleza de las señal que se
transmite por el canal es digital.
El principio de Regeneración, implica la detencción de la señal de línea que se recibe y
la creación de una nueva señal con forma rectangular limpia para su transmisión(como
se ve en la figura). Además, también es necesario extraer la señal de reloj de
sincronismo a partir de la señal de línea emitida.

15. La regeneración de las señales digitales, es todo lo que se necesita para restaurar la señal
a su forma original, es decir, no es necesario amplificar, ecualizar, ni procesar en alguna
otra forma. El hecho de que la señal se pueda regenerar perfectamente mediante este
procedimiento, es la razón por la cual la transmisión digital produce señales de alta
calidad.
a relación señal ruido (S/N) a la salida de un regenerador es exactamente, la que había a
la salida de un terminal de transmision(emisor de la fuente), o a la salida de regenerador
anterior. El uso de estos dispositivos, intercalados en el canal, no degrada la relación (S/
N) por lo que su valor se mantiene constante a lo largo de todas las secciones de
repetición. Por tanto, se concluye que un canal digital puede alcanzar cualquier distancia
con tal de disponer de un número suficiente de regeneradores.
El ruido, la distorsión y la atenuación de la señal recibida a la entrada de cada
regenerador, es decir, la relación (S/N), depende entre otros factores, de la longitud de
las secciones de regeneración. Las secciones demasiado largas tienen una mala relación
(S/N) que se manifiesta porque se producen muchos errores. En cambio, si acortamos,
las secciones se disminuye la atenuación y el ruido y en consecuencia se mejora la
relación (S/N).
Filtro acoplado
Un filtro acoplado es un filtro lineal diseñado para proporcionar la máxima relación
señal a ruido a su salida para una forma de onda transmitida

16. En el filtro acoplado se deslizan dos funciones, pasando una sobre otra y se calcula una
secuencia de correlaciones ecuación que representa la forma general de una señal lineal
(una para cada paso en el deslizamiento). La figura 1 muestra todo el proceso para
realizar la compresión del pulso de radar.
En efecto, un filtro acoplado para el pulso emitido reconocerá los elementos de la señal
distintiva y la retrasa sucesivamente para comprimir en un pulso corto con la intensidad
proporcional a el eco recibido. Aunque un filtro acoplado puede parecer ser la solución
perfecta, también hay que considerar las necesidades en la capacidad de resolución del
sistema, la cual es determinada por la estrechez del lóbulo principal, pero: otro factor
importante es la amplitud de los lóbulos lateral en la respuesta del filtro acoplado.
Probabilidades de error M-ario.
La señalización Binaria proporciona la mayor inmunidad al ruido para una S / N, ya que
sólo tiene dos niveles de amplitud, y no se puede enviar información con menos de dos
los niveles. La señalización M-ario de multiniveles requiere más potencia de la señal,
pero menos ancho de banda de transmisión porque la tasa de señalización será menor
que la tasa de bits de una señal binaria equivalente. En consecuencia, la señalización M-
ario se adapta a usos tales como transmisión digital a través de canales de voz, donde el
ancho de banda disponible es limitado y la razon señal-ruido es relativamente grande.
A continuación se calcula las probabilidades de error M-ario es ruido gaussiano de
media cero. Se tomara el caso más común de señalización polar con un número par de
niveles equiespaciados en