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COMUNICACIONES TRANSMISIÓN DE DATOS
• Serie de Fourier aplicada a representación de señales periódicas. • Concepto de ancho de banda. • Transmisión sincrónica y asincrónica, serie y paralelo. • Tipos y modos de transmisión. • Velocidad de transmisión y su relación con el ancho de banda
Elcódec es el código específico que se utiliza para la codificación/decodificación de los datos. Características: -Número de canales: es el tipo de sonido: monoaural (Mono), binaural (Estéreo) o multicanal (Sistema 5.1). -Frecuencia de muestreo: Cuanto mayor sea la frecuencia de muestreo, mayor será la fidelidad del sonido obtenido respecto a la señal de audio original. -Resolución (Número de bits): Determina la precisión con la que se reproduce la señal original. Se suelen utilizar 8, 10, 16 o 24 bits por muestra. Mayor precisión a mayor número de bits. -Bit Rate: El bit rate es la velocidad o tasa de transferencia de datos. Su unidad es el bit por segundo (Bps).
Frecuencias de muestreo típicas Para audio Teléfonos, adecuado para la voz humana pero no para la reproducción musical. En la práctica permite reproducir señales con componentes de hasta 3,5 kHz. 8000 muestras/s Radio En la práctica permite reproducir señales con componentes de hasta 10 kHz. 22050 muestras/s 32000 muestras/s Vídeo digital en formato miniDV. CD, En la práctica permite reproducir señales con componentes de hasta 20 kHz. También común en audio en formatos MPEG-1 (VCD, SVCD, MP3). 44100 muestras/s Formato PCM de Nippon Columbia (Denon). En la práctica permite reproducir señales con componentes de hasta 22 kHz. 47250 muestras/s Sonido digital utilizado en la televisión digital, DVD, formato de películas, audio profesional y sistemas DAT. 48000 muestras/s Primeros sistemas de grabación de audio digital de finales de los 70 de las empresas 3M y Soundstream. 50000 muestras/s 96000 ó 192400 muestras/s HD DVD, audio de alta definición para DVD y BD-ROM (Blu-ray Disc). 2 822 400 muestras/s SACD, Direct Stream Digital, desarrollado por Sony y Philips. Para vídeo 50 Hz 60 Hz Vídeo PAL. Vídeo NTSC.
FOURIER Transformar señales entre el dominio del tiempo (o espacial) y el dominio de la frecuencia Es reversible De una f(t), la transformada de Fourier se puede simplificar para el cálculo de un conjunto discreto de amplitudes complejas, llamado coeficientes de las series de Fourier. Representan el espectro de frecuencia de la señal del dominio-tiempo original.
La transformada de Fourier se utiliza para pasar una señal al dominio de frecuencia para así obtener información que no es evidente en el dominio temporal. Por ejemplo, es más fácil saber sobre qué ancho de banda se concentra la energía de una señal analizándola en el dominio de la frecuencia.
Analiza las funciones periódicas a través de la descomposición de la función en una suma infinita de funciones sinusoidales mucho más simples (como combinación de senos y cosenos con frecuencias enteras)
Una señal f, el dominio del tiempo, se descompone en una suma de señales de tipo sinusoidal, es decir, de frecuencias puras. La gráfica azul es la transformada, que indica los coeficientes de cada frecuencia. Por ejemplo, tiene una componente grande de baja frecuencia y otras más pequeñas de frecuencias más altas.
La Serie de Fourier permite analizar la relación entre las distintas funciones periódicas. Toda función periódica que cumpla con las denominadas condiciones de Dirichlet admite su desarrollo en serie de Fourier . Donde: Siendo T es el período de la función f(t)
SERIE DE FOURIER SEÑALES PERIÓDICAS DESARROLLO DE SEÑAL CUADRADA (a0= 0 y an= 0)
CONCEPTOS EN EL DOMINIO TEMPORAL EN FUNCIÓN DEL TIEMPO, LA SEÑAL ELECTROMAGNETICA PUEDE SER: ✓CONTINUA O ANALÓGICA: LA INTENSIDAD DE LA SEÑAL VARÍA EN EL TIEMPO; NO HAY SALTOS O DISCONTINUIDADES. ✓DISCRETA O DIGITAL: LA INTENSIDAD SE MANTIENE CONSTANTE DURANTE UN DETERMINADO INTERVALO DE TIEMPO, TRAS EL CUAL LA SEÑAL CAMBIA A OTRO VALOR CONSTANTE. • LAS SEÑALES PERIÓDICAS POSEEN UN PATRÓN QUE SE REPITE A LO LARGO DEL TIEMPO: ✓PERIÓDICA CONTINUA: ONDA SINUSOIDAL. ✓PERIÓDICA DISCRETA: ONDA CUADRADA •
CONCEPTOS DEL DOMINIO DE LA FRECUENCIA ✓UNA SEÑAL ELECTROMAGNÉTICA PUEDE ESTAR COMPUESTA DE VARIAS FRECUENCIAS: ✓EJ.: s(t) = (4/π) (sen (2πft) + (1/3) sen (2π(3f)t)). ✓CUANDO TODAS LAS COMPONENTES TIENEN FRECUENCIAS MÚLTIPLO DE UNA DADA, ESTA SE DENOMINA FRECUENCIA FUNDAMENTAL. ✓EL PERIODO DE LA SEÑAL SUMA DE COMPONENTES ES EL PERIODO CORRESPONDIENTE A LA FRECUENCIA FUNDAMENTAL.
•ONDA CUADRADA APROXIMADA CON DOS COMPONENTES DE FRECUENCIA •PERIÓDICA •ESPECTRO DISCRETO • UN PULSO CUADRADO •NO PERIÓDICA •ESPECTRO CONTINUO
ONDA CUADRADA SUMA DE DOS COMPONENTES EN FRECUENCIA Por ejemplo en la figura se muestra el resultado de sumarle una componente continua a la señal de la figura.
ONDA CUADRADA
ANALIZADOR DE ESPECTRO
ONDA CUADRADA AGREGANDO COMPONENTE CONTINUA Si una señal contiene una componente de frecuencia cero, esa componente se denomina componente continua. Sin componente continua, la señal tiene una amplitud media igual a cero, vista en el dominio del tiempo. Si tiene componente continua, tendrá un término a frecuencia f = 0, y por tanto, una amplitud promedio distinta de cero.
TREN DE PULSOS RECTANGULARES (A / T) * (sen x / x) RELACIÓN ENTRE ANCHO DE PULSO Y ESPECTRO DE AMPLITUD LÍNEAS ESPECTRALES SEGÚN PERÍODO (T) x = (n ) / 2 PUNTOS DE CORTE (AMPLITUD “0”) SEGÚN ANCHO DE PULSO
Ancho de Banda Intervalos de frecuencia para las cuales la distorsión lineal y la atenuación permanecen bajo límites determinados y constantes. Generalmente se definen para atenuación de -3dB
ANCHO DE BANDA ES LA PARTE DEL ESPECTRO (INTERVALO DE FRECUENCIAS) DONDE SE CONCENTRA LA MAYOR CANTIDAD DE ENERGÍA DE LA SEÑAL.
Para señales analógicas, el ancho de banda es la longitud, medida en Hz, de la extensión de frecuencias en la que se concentra la mayor potencia de la señal. Se puede calcular a partir de una señal temporal mediante el análisis de Fourier. Para señales digitales, el ancho de banda es la cantidad de información o de datos que se puede enviar a través de un canal en un período de tiempo dado. (Bps, Kbps, Mbps, Gbps o Tbps).
ANCHO DE BANDA ES LA DIMENSIÓN DE LAS COMUNICACIONES RELACIÓN ENTRE AB Y VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN Hz, KHz o MHz bps, Kbps o Mbps AB => Vm Vtx = Vm log2 n n DEPENDE DE LA CODIFICACIÓN Y DE LA MODULACIÓN MAYORES AB, MAYORES $$$ MAYOR VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN
1.Para transmitir una señal sin deformación se requiere un ancho de banda infinito. 2.Todo medio de transmisión disminuye el ancho de banda, razón por la cual todas las señales sufren alguna deformación. 3.Cuanto mayor es el ancho de banda mayor es la velocidad de transmisión que puede obtenerse. 4.Cuanto mayor es la frecuencia de la señal, mayor es la velocidad de transmisión puesto que cada bit tiene un menor tiempo de duración y ello hace que sea posible enviar mayor cantidad de bits en el mismo tiempo.
La capacidad del canal se mide en bits por segundo (bps) y depende de su ancho de banda y de la relación S/N (Relación señal/ruido). La capacidad del canal limita la cantidad de información (se denomina régimen binario y se mide en bits por segundo, bps) que puede trasmitir la señal que se envía a través de él.
Capacidad de un canal Nyquist La máxima velocidad alcanzable para un ancho de banda dado es dos veces dicho ancho de banda si no existe ruido. C = 2 BW Si se tienen señales de más de dos niveles, es decir que cada elemento de las señales representa más de un bit, la fórmula de Nyquist resulta C = 2 BW log2M donde M es la cantidad de niveles.
Si existe ruido, la velocidad de transmisión debe disminuir pues se corre el riesgo de aumentar la tasa de errores ya que mayor cantidad de bits pueden verse afectados en el mismo tiempo. Solo es posible incrementar la velocidad de transmisión por medio de una transmisión multinivel.
Capacidad de un canal con ruido El ruido es un parámetro que se evalúa en potencia Shannon estableció que la capacidad de un canal de comunicaciones es:
La expresión de Shannon indica el máximo límite teórico que puede obtenerse y a dicha capacidad se la denomina capacidad libre. En forma práctica la capacidad de un canal es siempre menor que la capacidad libre.
Gracias por su atención victoralsina@gmail.com
