ALTERACIONES DE LA SEÑAL

ESCUELA  POLITÉCNICA  NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

[pic 1]

LABORATORIO DE COMUNICACIÓN DIGITAL

PREPARATORIO

Práctica N°: 2

Tema:        “ALTERACIONES DE LA SEÑAL

Realizado por:

Alumno(s):         SAÚL RUIZ M.        Grupo: GR-1

        Fecha de entrega: 12/01/2015         f.     _____________________

                                                                                 Recibido por:

        Sanción:        ________________

PREPARATORIO

• Consultar acerca de las principales alteraciones de señal como ruido, interferencia intersimbolo, distorsión y jitter. Consultar los parámetros básicos en un diagrama del ojo e identificarlos gráficamente.

El ruido: es un fenómeno universal que tiene una multiplicidad de orígenes desde fuentes acústicas (maquinas, vehículos, parlantes) hasta fuentes eléctricas (líneas de potencia, motores). También puede ser un origen óptico, térmico, magnético, etc. Sea cual sea este ultimo, el término ruido se aplica, en general, para referirse a cualquier cosa indeseable que opaca una señal legitima y que no está directamente relacionada con ella.

ISI: En un sistema de transmisión digital, la distorsión de la señal recibida se manifiesta mediante ensanchamientos temporales, y el consecuente solapamiento, depulsos individuales hasta el punto de que el receptor puede no distinguir correctamente entre cambios de estado, por ejemplo entre elementos individuales de la señal.

A partir de un cierto umbral, la ISI puede comprometer la integridad de los datos recibidos.

La ISI puede ser medida mediante el diagrama de ojos.

Distorsión: Se entiende por distorsión la diferencia entre la señal que entra a un equipo o sistema y la señal que sale del mismo. Por tanto, puede definirse como la "deformación" que sufre una señal tras su paso por un sistema. La distorsión puede ser lineal o no lineal. Si la distorsión se da en un sistema óptico recibe el nombre de aberración.

Jitter: la variabilidad temporal durante el envío de señales digitales, una ligera desviación de la exactitud de la señal de reloj. El jitter suele considerarse como una señal de ruido no deseada. En general se denomina jitter a un cambio indeseado y abrupto de la propiedad de una señal. Esto puede afectar tanto a la amplitud como a la frecuencia y la situación de fase. El jitter es la primera consecuencia de un retraso de la señal. La representación espectral de las variaciones temporales se denomina ruido de fase.

DIAGRAMA DEL OJO

La amplitud DA es la medida de la distorsión causada por el ISI.[pic 2]

El rango de tiempo señalado por JT , existente entre los cruces por cero de diferentes señales, es la medida del jitter del sistema.

MN indica el margen de defensa contra el ruido.

ST indica el margen de defensa contra errores de muestreo.

• Consultar sobre los comandos en Matlab para analizar el efecto del canal en la señal transmitida filter, awgn, entre otros.

filter : filtro digital de una dimension.

    Y = filter(B,A,X) filtra los datos en el vector X con el filtro descrito por los vectores A y B para crear los datos filtrados Y. El filtro es uno de implementación  “Forma directa II transpuesto” diferencial estándar

    a(1)*y(n) = b(1)*x(n) + b(2)*x(n-1) + ... + b(nb+1)*x(n-nb)   - a(2)*y(n-1) - ... - a(na+1)*y(n-na)

    Si a(1) no es igual a 1, el filtro normaliza los coeficientes del filtro por a(1).

Awgn: agrega ruido gaussiano blanco a una señal.

    Y = awgn(X,SNR) agrega ruido blanco a X.  El SNR especifica la relación señal a ruido por muestra, está en dB.

    La potencia de X es asumida como 0 dBW.  Si X es complejo, entonces

    awgn agrega ruido complejo.

Wgn: genera ruido blanco gaussiano.

    Y = wgn(M,N,P) genera una matriz M-por-N de ruido blanco gaussiano. P especifica el poder  de ruido de salida en dBW. La unidad de medida de la salida de wgn es Voltios. Para los calculos de la potencia, se asume que hay una carga de 1 Ohm.

• Consultar sobre el funcionamiento de los siguientes bloques de Simulink:

Bernoulli Binary Generator

Genera números binarios aleatorios con distribución Bernoulli.

Library:

Random Data Sources sublibrary of Comm Sources

Descripción:

[pic 3]

El bloque de Bernoulli binario generador genera números binarios aleatorios usando una distribución de Bernoulli. La distribución de Bernoulli con parámetro p produce cero con una probabilidad p y uno con probabilidad 1-p. La distribución de Bernoulli tiene valor medio 1-p y la varianza p (1-p). La probabilidad de un parámetro de cero especifica p, y puede ser cualquier número real entre cero y uno.

Gaussian Noise Generator

Gaussian Noise Generator

Genera ruido Gaussiano distribuido con media dada y valores de varianza

Library

Noise Generators sublibrary of Comm Sources

Descripcion
[pic 4]

El bloque generador de ruido gaussiano genera en tiempo discreto ruido gaussiano blanco. Debe especificar el vector de la semilla inicial en la simulación.

El valor medio y la varianza pueden ser tanto escalares o vectores. Si cualquiera de ellos es un escalar, entonces el bloque se aplica el mismo valor a cada elemento de una salida basada en la muestra o cada columna de una salida basada en tramas. Los elementos individuales o columnas, respectivamente, no están correlacionados entre sí.

Cuando la varianza es un vector, su longitud debe ser la misma que la del vector de la semilla inicial. En este caso, la matriz de covarianza es una matriz diagonal cuyos elementos diagonales venir del vector varianza. Dado que los elementos fuera de la diagonal son cero, la salida variables aleatorias gaussianas no están correlacionados.

Cuando la varianza es una matriz cuadrada, representa la matriz de covarianza. Sus elementos fuera de la diagonal son las correlaciones entre pares de salida variables aleatorias gaussianas. En este caso, la matriz de varianza debe ser definida positiva, y debe ser N-por-N, donde N es la longitud de la semilla inicial.

Error Rate Calculation

Error Rate Calculation

calcula BER o rango de simbolo errado de entrada de datos

Library

Comm Sinks

Descripción
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El bloque de cálculo Error Rate compara los datos de entrada de un transmisor con datos de entrada de un receptor. Se calcula la tasa de error como una estadística de funcionamiento, dividiendo el número total de pares desiguales de elementos de datos por el número total de elementos de datos de entrada procedentes de una fuente.

Utilice este bloque para calcular cualquiera de estos símbolos o la tasa de error de bits, ya que no tiene en cuenta la magnitud de la diferencia entre elementos de datos de entrada. Si las entradas son bits, entonces el bloque calcula la tasa de error de bit. Si las entradas son símbolos, entonces se calcula la tasa de error de símbolo.

Discrete-Time Eye Diagram Scope

Discrete-Time Eye Diagram Scope

Muestra trazos multiples de una señal modulada

Library

Comm Sinks

Descripción
[pic 6]

El bloque Alcance Tiempo Discreto Diagrama Ojo muestra varias huellas de una señal modulada para producir un diagrama de ojo. Usted puede utilizar el bloque para revelar las características de modulación de la señal, como la formación de impulsos o distorsiones de canal.

El bloque Alcance Tiempo Discreto Diagrama de ojos tiene un puerto de entrada. Este bloque acepta una señal de entrada vector escalar de valor o columna. El bloque acepta una señal con los siguientes tipos de datos: dobles, individuales, booleanos, enteros base y tipos de datos de punto fijo para la entrada, pero arroja como doble antes de mostrar los resultados.

AWGN Channel Block.

AWGN Channel

Add white Gaussian noise to input signal

Library

Channels

Description
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El bloque AWGN Channel añade ruido blanco gaussiano a una señal de entrada real o complejo. Cuando la señal de entrada es real, este bloque añade ruido gaussiano real y produce una señal de salida real. Cuando la señal de entrada es complejo, este bloque añade ruido gaussiano complejo y produce una señal de salida compleja. Este bloque hereda su tiempo de muestreo de la señal de entrada.

Este bloque acepta una señal de entrada vector o matriz valorada escalar con un tipo de datos de tipo simple o doble. La señal de salida hereda tipos de datos portuarios de las señales que controlan el bloque.

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