COMUNICACIÓN DE BANDA BASE

COMUNICACIÓN DE BANDA BASE

La comunicación de banda base se refiere a la transmisión de señal sin modulación; el nombre proviene del hecho de que la transmisión de banda base no incluye la traslación en frecuencia del espectro del mensaje que caracteriza a la modulación. Existen tres tipos de transmisión de banda base

• Analógica: como la comunicación del abonado telefónico (teléfono en casa) a la central              telefónica.

 • De pulsos: como la comunicación entre centrales telefónicas de hace algunas décadas. 

 • Digital: como la comunicación por redes de computadoras. 

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FIGURA 1

             Parámetros de un sistema de comunicación.

SEÑALES Y 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

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FIGURA 1

Sistemas en comunicaciones: Ruido e Interferencia

En consecuencia, este análisis de señales y ruido empieza considerando las pérdidas de transmisión. La figura 1 pone este tema en el contexto y señala los diferentes parámetros del sistema con los cuales se tratará. Estos parámetros se definen como sigue:

 Sr = potencia de la señal a la salida del transmisor 

L= pérdida de potencia de transmisión del canal 

SK = potencia de la señal a la entrada del receptor 

Tn= temperatura de ruido en relación con la entrada del receptor

 η = densidad de ruido (supuesta constante) a la entrada del receptor 

 SD = potencia de la señal en el destino

 Nd = potencia de ruido en el destino

 Este conjunto notacional se emplea en lo que resta del texto y el lector debe estudiar en forma cuidadosa las definiciones.

PÉRDIDAS DE TRANSMISIÓN

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FIGURA

Dispositivo OTDR comercial. Es un instrumento óptico-electrónico usado para diagnosticar una red de fibra óptica.

 Cuando se dice que un amplificador tiene ganancia de potencia significa ؏ significa que las potencias de entrada y salida están relacionadas por    asi[pic 4]

                                   (1a)[pic 5]

Con frecuencia la ganancia se expresa en decibeles como:

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Pero casi todos los canales de transmisión tienen [pic 7] 

Así, se define la pérdida de potencia,

                     (2a)[pic 8]

                    (2b)[pic 9]

Para aclarar la ecuación (2), las relaciones de entrada y salida para líneas de transmisión, cables coaxiales y guías de onda, son todas de la forma

                          (3)[pic 10]

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donde a es el coeficiente de atenuación y / es la longitud de la trayectoria, por lo tanto, la pérdida en decibeles es

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Tabla 1  VALORES TÍPICOS DE PÉRDIDAS DE TRANSMISIÓN

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TIPOS FUNDAMENTALES DE RUIDO

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FIGURA

Ruido Aditivo (o modelo aditivo del ruido):

(t) = (t) + η(t) [pic 15][pic 16]

Notar que cada muestra de entrada es afectada por un valor diferente, desde 0 hasta un valor de saturación (xmin o xmax). η(t) puede ser totalmente aleatoria, periódica o ser una señal con información. Puede inclusive existir correlación entre η(t) y x(t).

Ruido Binario o Impulsivo:

en imágenes es ruido de ”sal y pimienta“; pixeles blancos o negros en un captor dañado o con fallas en la línea correspondiente (sensor, transmisión o almacenamiento).

 Puntos blancos o negros en general. Incluye los “spikes”, “glitches” (pulsos de espiga) y “chirps” (pulsos con cierta estructura) – se reduce con un filtro pasabajas o mejor aún, con el filtro mediana (ver más adelante). El modelo matemático es:

(t) = (t) + A     [pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]

Ruido Multiplicativo (a veces "ruido estructurado"):

(t) = (t)η(t) [pic 21][pic 22]

 El ejemplo clásico es el ruido de “speckle” (motas, pecas o manchas), debido a interferencia constructiva (en una imagen: manchas claras) o destructiva (ídem, obscuras) de la energía (longitud de onda del orden de la mancha). Presente principalmente en Percepción Remota (Radar), Ecografía (US), tomografía foto-acústica y toda técnica donde el carácter ondulatorio de la energía es importante: reflexiones, superposición, interferencia y otras interacciones. A veces se forman patrones de Moiré o texturas características.

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