Senales Y Sistemas Digitales

Señales y sistemas digitales:

 Señal digital

La señal digital es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético en que cada signo que codifica el contenido de la misma puede ser analizado en término de algunas magnitudes que representan valores discretos, en lugar de valores dentro de un cierto rango. Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado, o la misma lámpara: encendida o apagada (véase circuito de conmutación). Esto no significa que la señal físicamente sea discreta ya que los campos electromagnéticos suelen ser continuos, sino que en general existe una forma de discretizarla unívocamente.

Los sistemas digitales, como por ejemplo el ordenador, usan lógica de dos estados representados por dos niveles de tensión eléctrica, uno alto, H y otro bajo, L (de High y Low, respectivamente, en inglés). Por abstracción, dichos estados se sustituyen por ceros y unos, lo que facilita la aplicación de la lógica y la aritmética binaria. Si el nivel alto se representa por 1 y el bajo por 0, se habla de lógica positiva y en caso contrario de lógica negativa.

Cabe mencionar que, además de los niveles, en una señal digital están las transiciones de alto a bajo y de bajo a alto, denominadas flanco de bajada y de subida, respectivamente. En la figura se muestra una señal digital donde se identifican los niveles y los flancos.

Señal digital: 1) Nivel bajo, 2) Nivel alto, 3) Flanco de subida y 4) Flanco de bajada.

Señales PAM digitales.

La modulación por amplitud de pulsos (Pulse Amplitude Modulation) es la mas sencilla de las modulaciones digitales. Consiste en cambiar la amplitud de una señal, de frecuencia fija, en función de símbolo a transmitir. Esto puede conseguirse con un amplificador de ganancia variable o seleccionando la señal de un banco de oscilador .

Dichas amplitudes pueden ser reales o complejas. Si representamos las amplitudes en un plano complejo tenemos lo que se llama constelación de señal. En función del numero de símbolos o amplitudes posibles se llama a la modulación N-PAM. Asi podemos tener 2PAN, 4PAN, 260PAN. De la correcta elección de los puntos de constelación (amplitudes) depende la inmunidad a ruido (distancia entre dos puntos) o la energía por bit (distancia al origen).

  CÓDIGO EN LÍNEA

Es un código que se utiliza en los sistemas de comunicación 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.

Después de la codificación en línea, la señal se manda a través de la capa física. A veces las características de dos canales aparentemente muy diferentes son lo suficientemente parecidos para que el mismo código sea usado por ellos.

Características de los códigos de líneas

Auto sincronización: contenido suficiente de señal de temporización (reloj) que permita identificar el tiempo correspondiente a un bit.

Capacidad de detección de errores: la definición del código incluye el poder de detectar un error.

Inmunidad al ruido: capacidad de detectar adecuadamente el valor de la señal ante la presencia de ruido (baja probabilidad de error).

Densidad espectral de potencia: igualación entre el espectro de frecuencia de la señal y la respuesta en frecuencia del canal de transmisión.

Ancho de banda: contenido suficiente de señal de temporización que permita identificar el tiempo correspondiente a un bit.

Transparencia: independencia de las características del código en relación a la secuencia de unos y ceros que transmita.

 Limitaciones de transmisión:

Es la trasferencia física de datos por un canal de comunicación punto a punto o punto a multipunto.

Los datos se presentan como una señal electromagnética, señal eléctrica, ondas radioeléctricas, microondas o infrarrojos.

Ventajas:

Puede ser amplificada y reconstruida al mismo tiempo gracias a los sistemas de regeneración de señales.

Cuentan con sistemas de detección y corrección de errores.

Facilidad de procedimiento por medio de cualquier software de procesamiento de señal.

Las señales digitales son menos afectadas por el ruido.

Desventajas:

Necesita una conversión analógica digital previa y una decodificación posterior en el momento de la recepción.

Requiere una sincronización precisa entre los tiempos del reloj del transmisión con respecto a los del receptor.

Perdida de calidad cada vez mayor en el muestreo respecto a la señal original.

La señal digital requiere mayor ancho de banda que la señal analógica.

Sistema de transmisión banda base:

En Telecomunicaciones, el término banda base se refiere a la banda de frecuencias producida por un transductor, tal como un micrófono, un manipulador telegráfico u otro dispositivo generador de señales que no es necesario adaptarlo al medio por el que se va a trasmitir.1

Banda base es la señal de una sola transmisión en un canal, banda ancha significa que lleva más de una señal y cada una de ellas se transmite en diferentes canales, hasta su número máximo de canal.

En los sistemas de transmisión, la banda base es generalmente utilizada para modular una portadora. Durante el proceso de demodulación se reconstruye la señal banda base original. Por ello, podemos decir que la banda base describe el estado de la señal antes de la modulación y de la multiplexación y después de la demultiplexación y demodulación.

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