ACTIVIDAD Nº 1
Ejercicio 1: Si la señal
transmitida tiene una potencia de 400 mW, frente a un
ruido de 20 mW. Evalúe cuánto sería la degradación sufrida por la señal en un
esquema analógico de 6 secciones, y compárela con un caso de transmisión
digital. Saque sus propias conclusiones.
Datos del problema:
Potencia
(P): 400mW
Ruido (R):
20mW
Secciones
(L): 6.
Solucion:
a.- Relación señal a ruido en un
circuito Analógico de 6 canales:
S=[10
* log (P/R)] *1/L
Sustituyendo
S= [10*log(400/20)] *1/6
S= 2.17 dBm
b.- Relación señal a ruido en un
Circuito Digital de 6 canales:
S= [10
* log (P/R)] – Ln(L)
Sustituyendo
S= [10 log * (400/20)] – Ln(6)
S= 11.2 dBm
Conclusiones:
Es de notar que
en las transmisiones digitales la señal se degrada en menor proporción que en
las transmisiones analógicas, por lo tanto presenta mayor inmunidad al ruido.
Las señales analógicas son más susceptibles a las variaciones de fase y frecuencia que los pulsos digitales a la amplitud, esto se debe a que con la transmisión digital, no se necesita evaluar esos parámetros, con tanta precisión, como en la transmisión analógica, en cambio, los pulsos recibidos se evalúan durante un intervalo de muestreo y se hace una sola determinación si el pulso está arriba (1) o abajo de un umbral específico (0).
Ejercicio 2: ¿Qué sucedería si
se intenta transmitir una señal analógica en un sistema digital?
No es
posible la transmisión, en vista que una señal analógica puede tomar una
infinidad de valores dentro de un cierto límite superior e inferior, a
diferencia de los digitales que están compuestos por señales discretas binarias,
es decir, que sus señales varían entre 0
y
Para poder
transmitir una señal analógica en un sistema digital, se debe someter a un
proceso de transformación, que consiste en su forma más sencilla la Modulación
de Pulsos Codificados (PCM) la cual
consta de muestreo, cuantificación por ultimo codificación, para luego ser transmitida en el sistema
digital.
Ejercicio 3: A partir del
teorema de Nyquist, y conociendo que la señal voz en
un canal telefónico contiene frecuencias máximas del orden de los 4 KHz (4000Hz), indique la velocidad mínima para transmitir
la señal por un canal de voz digital(explique).
Además, si esas muestras se cuantifican en 128 niveles, qué velocidad de flujo
de datos se requiere en el canal para poder transmitir las muestras.
Solución
Datos Primera parte:
Frecuencia
del canal de voz (B)= 4KHz.
Partiendo
del teorema de Nyquist que dice: “Una señal analógica
de ancho de banda B Hz, puede ser completamente
recuperada luego de sufrir un proceso de cuantificación, siempre y cuando las
muestras de la señal sean tomadas a una velocidad mínima de 2·B muestras por segundo"., tenemos que se que la
frecuencia de muestre (Fm) es de 8 KHz
Además se
consideraran 2 niveles de cuantificación (Nc), donde
la señal positiva 1 y el 0 representa la señal negativa.
Entonces
tenemos que:
Nc = 2 ^(n)
Nc= 2
Sustituyendo
y despejando n.
n = Log(2)/log(2)
n=1
Ancho de
banda para el canal digital (Bo) = (Fm) * (n)
Bo = 8 kHz * 1 = 8 kHz.
Datos Segunda parte
Frecuencia
del canal de voz (B)= 4KHz.
Frecuencia
de muestre (Fm) es de 8 KHz
Niveles
de cuantificación (Nc) = 128
Entonces
tenemos que:
Nc = 2 ^(n)
Nc= 128
Sustituyendo
y despejando n.
n = Log(128)/log(2)
n=7
Por
ultimo calculamos el ancho de banda en el canal digital:
Ancho de
banda para el canal digital (Bo) = Fm * (n)
Bo = 8 kHz * 7 = 56 kHz.
Bo = 56 kHz
Ejercicio 4: ¿Cuál es la
función de un MODEM, qué limita que se incremente la velocidad de transmisión
en los mismos, y cómo se explica que puedan tenerse velocidades del orden de
los 33Kbps?
Esto se debe a que los MODEM (MODulador-DEModulador) adaptan la señal digital
generada en los computadores y modifica alguna característica (frecuencia,
amplitud, fase) de una señal portadora analógica adaptada para transmitirse en
la red bajo un esquema analógico dentro de los 4 KHz
de ancho de banda del canal telefónico.
.
Ejercicio 5: Averigüe cuál es el estándar de UIT-T, y las
principales características de la transmisión a 56000bps
http://www.itu.int/publications/
Las Recomendaciones UIT-T son las normas
internacionales elaboradas por el Sector de Normalización de las
Telecomunicaciones (anteriormente CCITT) de la UIT. Son el resultado de los
estudios efectuados acerca de cuestiones técnicas, de explotación y tarifarias cuyo objetivo es asegurar la interconectividad
e interoperabilidad a nivel mundial, incluyendo a los sistemas radioeléctricos
de las redes de telecomunicaciones públicas, y el nivel de calidad necesario
para dichas interconexiones. Actualmente hay más de 2 600 Recomendaciones UIT-T en vigor, la mayoría de las cuales
son Recomendaciones nuevas o revisadas publicadas desde la aparición del Libro
Azul del CCITT (1988). Estas Recomendaciones fueron aprobadas en reuniones de
Comisión de Estudio del UIT-T por los Miembros de dicho Sector. Incluyen todas
las modificaciones o cambios de redacción producidos durante el proceso de
edición. Se publican en inglés, francés y español. Se dispone también de
algunas de ellas en árabe, chino y ruso, en formato impreso.
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Recomendaciones UIT-T |
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Características de la transmisión de datos a 56000bps
Ejercicio 6: Leer el artículo
“Introduction to Serial
Communication” en http//www.taltech.com/introserial.htm . Explicar las diferencias entre comunicaciones
síncronas y comunicaciones asíncronas. Resumir en
un párrafo los conceptos allí indicados (Bit de
paridad, Interfaz RS232, Baudios vs Bps, Null modems,........etc).
Existen
dos tipos básicos de comunicación serial, Sincronía y Asíncrona
Comunicación Sincrónica.
En la comunicación Sincrona los dos dispositivos inicialmente deben estar sincronizados uno con el otro, y continuamente enviar caracteres para evaluar el estado de la Sincronización, aun cuando la no se este transmitiendo información se debe mantener un flujo de datos que le permita
a cada dispositivo conocer el tiempo en el que esta el otro.
La comunicación síncrona permite una rata mayor de transferencia que la Asincrona, porque no es necesario el envió de bits de marcas adicionales indicando el inicio y fin de cada byte de
data.
Comunicación Asíncrona.
Asíncrono
significa “sin sincronización“, en este tipo de transmisión es requerido el
envío y recepción de caracteres “ociosos”, sin embargo, al inicio y fin de cada
byte de dato debe ser identificado con bits de Start y Stop. El bit de Stat marca el inicio del envio
del byte de dato, y el bit
de Stop da la señal de fin.
El
requerimiento de envió de estos bits adicionales causa que la comunicación sea
mas lenta que la sincronía, sin embargo esta tiene una ventaja y es que el
microprocesador no tiene un trabajo adicional por el procesamiento de
caracteres “ociosos”.