Comunicaciones (Resumen) Las telecomunicaciones son la transmisión a distancia de datos de información por medio electrónicos y/o tecnológicos. Los datos de información son transportados a los circuitos de telecomunicaciones mediante señales eléctricas. El objetivo de un sistema de comunicaciones es transferir información entre dos o más lugares, cuyo nombre común es estaciones. Esto se logra convirtiendo la información original a la energía electromagnética, para transmitirla a una o más estaciones receptoras, donde se reconvierte a su forma original. ● Transmisor: El transmisor se encarga de convertir la información o el mensaje en una señal eléctrica o electromagnética que pueda transmitirse a través de un canal o medio. ● Medios de transmisión (canal): es el medio a través del cual la señal modulada viaja desde el transmisor hasta el receptor. Coaxial, fibra óptica, guía de onda, espacio libre. ● Receptor: El receptor se encarga de recuperar la información o el mensaje original a partir de la señal modulada recibida. El receptor suele incluir un demodulador que separa la señal de información de la señal portadora y de otras señales o ruidos no deseados. Señal portadora: es una señal de alta frecuencia que se utiliza para transmitir una señal de mensaje o señal moduladora. Suele ser una onda sinusoidal de frecuencia y amplitud fijas. La señal portadora no transporta información útil, pero sirve de medio para transportar la señal moduladora hasta el receptor. Señal moduladora: es una señal de baja frecuencia que contiene la información o el mensaje a transmitir. Es la señal que se utiliza para modular la señal portadora. La señal moduladora puede ser una señal analógica o digital que transporta voz, música, vídeo o datos. Onda modulada: Es la señal de salida que resulta de la modulación de la señal portadora por la señal moduladora. Es la señal que se transmite a través del canal o medio hasta el receptor. La onda modulada contiene tanto la señal portadora como la señal moduladora, que se combinan de forma que pueden recuperarse en el receptor mediante técnicas de demodulación. La modulación y la demodulación son dos procesos clave en los sistemas de comunicación que se utilizan para transmitir y recibir señales de información a través de un medio. En resumen, la señal moduladora transporta la información que se va a transmitir, mientras que la señal portadora sirve de medio para transmitir la señal modulada a través de un canal de comunicación. Modulación: La modulación es el proceso de variación de una o varias propiedades de una señal de alta frecuencia denominada señal portadora, en función de la señal de información o mensaje que contiene la información a transmitir. La modulación de la señal portadora permite transmitir la señal de información a través de un medio que normalmente no soportaría la señal de baja frecuencia. Demodulación: es el proceso de extracción de la señal de información original a partir de la señal modulada recibida en el extremo receptor de un sistema de comunicación. La demodulación es esencialmente el proceso inverso de la modulación, en el que la señal modulada se transforma de nuevo en la señal de información original. Las dos consideraciones principales en el diseño de un sistema de comunicaciones son las siguientes: 1. El rendimiento del sistema cuando el ruido lo distorsiona. La medición de rendimiento en un sistema digital es la probabilidad de error en la señal de salida. 2. El ancho de banda del canal que se requiere para la transmisión de una señal de comunicaciones La modulación permite transmitir señales de información en una amplia gama de frecuencias y distancias, mientras que la modulación permite recuperar la señal de información original en el extremo receptor del sistema de comunicación. Modulación ventajas ● ● ● ● ● ● ● Facilita la propagación de la señal de información por cable o por el aire Ordena el radioespectro, distribuyendo canales a cada información distinta Disminuye dimensiones de antenas Optimiza el ancho de banda de cada camal Evita interferencia entre canales Protege a la información de las degradaciones por ruido Define la calidad de la información transmitida Espectro Electromagnético: El espectro electromagnético se refiere a toda la gama de ondas electromagnéticas, que son una forma de energía que viaja por el espacio a la velocidad de la luz. Las ondas electromagnéticas se caracterizan por su longitud de onda y su frecuencia. Ondas electromagnéticas Una onda electromagnética es la propagación simultánea de los campos eléctricos y magnéticos producidos por una carga eléctrica en movimiento. Características: ● ● ● No necesitan medio para propagarse Son tridimensionales Son transversales Frecuencias de transmisión *Recordatorio*: La frecuencia no es más que la cantidad de veces que sucede en un movimiento periodico El espacio electromagnético de frecuencias total, va desde las subsonicas (pocos hertz) hasta los rayos cósmicos. El espectro de frecuencias se subdivide en sub secciones o bandas. Cada banda tiene un nombre y sus límites. Longitud de onda La longitud de onda es la distancia que ocupa en el espacio un ciclo de una onda electromagnética, es decir, la distancia entre los puntos correspondientes en una onda repetitiva. λ= 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑔𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑓𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 Ancho de banda: el ancho de una señal de información no es más que la diferencia entre las frecuencias máxima y mínima contenidas en la información. El ancho de banda de un canal de comunicaciones debe ser suficientemente grande (ancho) para pasar toda la información. Es decir, el ancho de banda del canal de comunicaciones debe ser igual o mayor que el ancho de banda de la información. Banda base: la banda base es generalmente utilizada para modular una portadora. Se refiere a la banda de frecuencias producida por un transductor. Podemos decir que la banda base describe el estado de la señal antes de la modulación y de la multiplexación y después de la demultiplexacion y demodulacion. Banda Canal: se refiere a una banda específica de frecuencias distribuidas para un servicio en particular. Capacidad de información: Es una medida de cuánta información se puede transferir a través de un sistema de comunicaciones en determinado tiempo La ley de Hartley I: capacidad de información B: ancho de banda del sistema (hertz) t: tiempo de transmisión (segundos) La capacidad de información es una función lineal. Si sube el doble el ancho de banda, también se duplica la cantidad de información que puede transportar. Más compleja la señal requerirá más amplitud de banda. Ruido eléctrico El ruido eléctrico se define como cualquier energía eléctrica no deseada presente en la pasabanda útil de un circuito de comunicaciones. El ruido puede dividirse en dos categorías generales: ● ● Correlacionado No correlacionado Relación señal a ruido Relación señal a ruido es una relación matemática del nivel de la señal con respecto al nivel de ruido en un punto dado del circuito. ● Relación de potencia: 𝑆/𝑁 = 10 𝐿𝑜𝑔(𝑃𝑠/𝑃𝑛) ● Relación del voltaje 𝑆/𝑁 = 20 𝐿𝑜𝑔(𝑉𝑠/𝑉𝑛)