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Contaminación en la Señal.
Durante la transmisión de la señal ocurren ciertos efectos no deseados. Uno de
ellos es la atenuación, la cual reduce la intensidad de la señal; sin embargo, son
más serios la distorsión, la interferencia y el ruido, los cuales se manifiestan como
alteraciones de la forma de la señal. Al introducirse estas contaminaciones al
sistema, es una práctica común y conveniente imputárselas, pues el transmisor y
el receptor son considerados ideales. En términos generales, cualquier
perturbación no intencional de la señal se puede clasificar como "ruido", y algunas
veces es difícil distinguir las diferentes causas que originan una señal
contaminada. Existen buenas razones y bases para separar estos tres efectos, de
la manera siguiente:
Atenuación:
Conforme una señal se propaga por un medio (línea) de transmisión, su amplitud
disminuye. A esto se le llama atenuación de la señal. En condiciones normales,
para corregir la atenuación, se establece un límite a la longitud del cable que
puede usarse, para así garantizar que los circuitos receptores podrán detectar e
interpretar con confiabilidad la señal atenuada recibida. Si el cable es más largo,
se inserta uno o más amplificadores - también llamados repetidores- a intervalos a
lo largo del cable a fin de restablecer la señal recibida a su nivel original.
La atenuación de la señal aumenta con la frecuencia, y como una señal
comprende un intervalo de frecuencias, también se distorsiona. Para resolver este
problema, se diseñan los amplificadores de modo que amplifiquen las señales de
distintas frecuencias en grados diferentes. Como alternativa, se pueden usar los
dispositivos llamados ecualizadores para igualar la atenuación dentro de una
banda de frecuencias definida.
Así, si introducimos una señal eléctrica con una potencia P1 en un circuito pasivo,
como puede ser un cable, esta sufrirá una atenuación y al final de dicho circuito
obtendremos una potencia P2. La atenuación (α) será igual a la diferencia entre
ambas potencias.
No obstante, la atenuación no suele expresarse como diferencia de potencias sino
en unidades logarítmicas como el decibelio, de manejo más cómodo a la hora de
efectuar cálculos.
La atenuación, en el caso del ejemplo anterior vendría, de este modo, expresada
en decibelios por la siguiente fórmula:
En términos de potencia
En términos de tensión
En la práctica, el medio de transmisión atenúa (reduce) y distorsiona (deforma) las
señales eléctricas transmitidas, hasta el punto en que el receptor no puede
distinguir entre las señales de 1 y 0 binarios.
El grado de atenuación y distorsión de la señal depende en buena medida de:
·
El tipo de medio de transmisión;
·
La tasa de bits de los datos transmitidos;
·
La distancia entre los dos dispositivos en comunicación.
Como es posible cuantificar la distorsión y la atenuación para los distintos tipos de
medios de transmisión y las diferentes separaciones físicas, se han definido
normas internacionales para la interfaz eléctrica entre dos equipos de
comunicación de datos. Estas normas no sólo definen los niveles de señal
eléctrica que debe usarse, sino también el empleo y significado de cualesquiera
señales y convenciones de control adicionales que se utilicen en la interfaz física.
Distorsión:
Es la alteración de la señal debida a la respuesta imperfecta del sistema a ella
misma. A diferencia del ruido y la interferencia, la distorsión desaparece cuando la
señal deja de aplicarse. También podemos decir que entendemos por Se entiende
por distorsión la diferencia entre señal que entra a un equipo o sistema y la señal
de salida 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
**La distorsión por retardo también se conoce como interferencia
La tasa de propagación de una señal senoidal a lo largo de una línea de
transmisión varía con la frecuencia de la señal. En consecuencia, cuando
transmitimos una señal digital, las diversas componentes de frecuencia que la
constituyen llegan al receptor con retrasos variables, y esto produce una
distorsión por retardo de la señal recibida. La magnitud de la distorsión aumenta
conforme se eleva la tasa de bits de los datos transmitidos, por la siguiente razón:
conforme se incrementa la tasa de bits, algunas de las componentes de frecuencia
asociadas a cada transición de bit se retrasan y comienzan a interferir las
componentes de frecuencia asociadas a un bit posterior. La distorsión por retardo
también se conoce como interferencia entre símbolos; su efecto consiste en
variar los instantes de transición de bit de la señal recibida. Puesto que la señal
recibida normalmente se muestrea en el centro nominal de cada celda de bit, al
aumentar la tasa de bits esto puede ocasionar una interpretación incorrecta de la
señal recibida.
Distorsiones lineales






Ganancia de inserción, que es la diferencia de amplitud entre la entrada y la
salida del sistema.
Respuesta de frecuencias, cómo responde el sistema a diferentes
frecuencias.
Respuesta transitoria con señales largas (>64μS), que nos da idea del
comportamiento del sistema a baja frecuencia.
Respuesta transitoria a señales cortas o impulsivas, nos da idea de la
respuesta del sistema a altas frecuencias.
Diferencia de ganancia crominancia luminancia, como se comporta el
sistema para la señal de color y la de luz.
Diferencia del tiempo de propagación, retardo del sistema para la señal de
color y de luz.
Distorsiones no lineales

Alinealidad luminancia crominancia.


Fase diferencial, modificación de la fase de la crominancia respecto a la
amplitud de la luminancia.
Ganancia diferencial, modificación de la amplitud de la crominancia debida
a la amplitud de la luminancia.
Distorsiones originadas en el amplificador
Una onda senoidal tiene 3 parámetros: Amplitud, frecuencia y fase. Además,
cualquier onda se puede descomponer por Fourier en una suma de varias ondas
senoidales. Cuando la señal que entra en un sistema es distinta de la que sale, se
puede llamar distorsión en función de cuál sea el parámetro modificado.

Distorsión en frecuencia, que depende de la respuesta en frecuencia del
sistema. La diferente ganancia (diferencia de amplitud entre salida y
entrada) a señales de distintas frecuencias (o una misma señal compuesta
de armónicos). En audio, los circuitos que realizan esta función son los
controles de tono o ecualizadores.

Distorsión armónica de fase, que se produce por la variación de la fase
de una señal en relación a su frecuencia. Esto hace que unos armónicos
salgan con diferente fase que otros. El oído humano no es muy sensible a
la fase. Se puede utilizar si se tienen varios altavoces para que parezca que
el sonido viene de un origen distinto.
Distorsión por intermodulación de transistores
Es la distorsión (diferencia entre señal que entra a un equipo y señal que luego
sale del mismo) que se produce cuando dos o más señales atraviesan
simultáneamente un sistema no lineal.
Ningún equipo de audio es completamente lineal, por ello, toleran un cierto nivel
de distorsión por intermodulación. Sobrepasada la tasa de distorsión por
intermodulación que permite un determinado equipo, el efecto de una distorsión
por intermodulación siempre resulta desagradable.
La distorsión por intermodulación de transistores se expresa en dB en relación a
una frecuencia. Para medir esta distorsión por intermodulación de transistores lo
que se hace es calcular la distorsión del equipo (por ejemplo un amplificador) para
dos ondas senoidales diferentes (generalmente, 19 y 20 kHz) y ver cuál es la
diferencia entre estas señales expresada en dB. Por ejemplo, los amplificadores
de calidad deben estar en los 70 dB de diferencia en ese tono diferencial de 1 Khz.
No hay que confundir la distorsión por intermodulación de transistores que
siempre resulta desagradable si se sobrepasa el límite tolerable, con la
distorsión armónica, que puede dar "color" a un determinado sonido.
Interferencia:
Es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una señal durante su
trayecto en el canal existente entre el emisor y el receptor. La palabra
destrucción, en este caso, debe entenderse en el sentido de que las ondas
cambian de forma al unirse con otras; esto es, después de la interferencia
normalmente vuelven a ser las mismas ondas con la misma frecuencia. También
la podríamos definir como la contaminación por señales extrañas, generalmente
artificiales y de forma similar a las de la señal. El problema es particularmente
común en emisiones de radio, donde pueden ser captadas dos o más señales
simultáneamente por el receptor. La solución al problema de la interferencia es
obvia; eliminar en una u otra forma la señal o su fuente. En este caso es posible
una solución perfecta, si bien no siempre práctica.
Se llama señal diferencial a aquella que viaja por dos conductores, llamados (+) y
(-), en lugar de hacerlo por uno sólo, de tal modo que las tensiones y corrientes en
los conductores sean simétricas. El valor útil de señal se obtiene restando las
señales de ambos conductores: V (+) - V (-).
Se emplean señales diferenciales debido a que son más robustas frente a las
interferencias, ya que la interferencia se suma por igual a las señales de ambos
conductores, de modo que al calcular V(+) - V(-), la interferencia se cancela.
De forma similar, las señales transmitidas por líneas diferenciales causan menos
radiación, debido a que la suma de las dos señales se cancelan: V(+) + V(-) ≈ 0.
Superposición de ondas
Sucesión (de arriba hacia abajo) de interferencia
constructiva de ondas. El punto representa el
antinodo y las flechas representan la dirección de
las ondas.
Sucesión (de arriba hacia abajo) de una Interferencia destructiva. Las flechas
representan la dirección de las ondas, mientras los puntos representan el nodo
que produce la interferencia
En la mecánica ondulatoria la interferencia es el resultado de la superposición de
dos o más ondas, resultando en la creación de un nuevo patrón de ondas. Aunque
la acepción más usual para interferencia se refiere a la superposición de dos o
más ondas de frecuencia sea idéntica o similar.
Superposición de ondas de la misma frecuencia
En la superposición de ondas con la misma frecuencia el resultado depende de la
diferencia de fase δ. Si sumamos dos ondas y1 = Asin(kx − ωt) y y2 = Asin(kx − ωt
+ δ), la onda resultante tendrá la misma frecuencia y amplitud 2A. Este tipo de
interferencias da lugar a patrones de interferencia, ya que dependiendo de la fase,
la interferencia será destructiva (las ondas se encuentran desfasadas 180 grados
o π radianes) o constructiva (desfase de 0 grados/radianes).
Ruido:
En el ámbito de las telecomunicaciones y de los dispositivos electrónicos, en
general, se considera ruido a todas las perturbaciones eléctricas que interfieren
sobre las señales transmitidas o procesadas, aleatorias e impredecibles. También,
de una forma general el ruido se asocia con la idea de un sonido molesto, bien por
su incoherencia, por su volumen o por ambas cosas a la vez.
El factor de ruido es un parámetro importante en los sistemas de transmisión, ya
que mientras el ruido externo nunca se podrá eliminar totalmente.
Existen instrumentos de medida específicos para el ruido denominados
sofómetros.
Cuando no hay señal, en condiciones ideales una línea o canal de transmisión
presenta una señal eléctrica nula, pero en la práctica la línea exhibe
perturbaciones aleatorias, aun cuando no se esté transmitiendo ninguna señal. A
ello se le llama nivel de ruido de la línea. En el límite, al atenuarse una señal
transmitida, su amplitud se reduce a la del ruido (de fondo) de la línea.
Por tanto, uno de los parámetros importantes asociados a los medios de
transmisión es la relación entre la potencia media de una señal recibida, 5, y la
potencia del nivel de ruido, N. La relación SIN se denomina razón señal a ruido
(SNR: signal-to-noise ratio), que suele expresarse en decibeles; esto es:
SNR = 10 log10( S ) dB, N
Desde luego, una SNR alta indica que la señal tiene una potencia alta en relación
con el nivel de ruido prevaleciente, y por tanto tendrá buena calidad. Por otro lado,
una SNR baja implica una señal de baja calidad. La tasa de información (de datos)
máxima teórica de un canal de transmisión está relacionada con la SNi~, y
podemos determinar dicha tasa con una fórmula y afirma que:
C = W log2 ( 1 + S ) bps, N
Donde C es la tasa de información (de datos) en bps, W es el ancho de banda de
la línea/canal en Hz, S es la potencia medía de la señal en watts y N es la
potencia del ruido
Factor de ruido: La magnitud del ruido generado por un dispositivo
electrónico, por ejemplo un amplificador, se puede expresar mediante el
denominado factor de ruido (F), que es el resultado de dividir la relación
señal/ruido en la entrada (S/R)ent por la relación señal/ruido en la salida (S/R)sal,
cuando los valores de señal y ruido se expresan en números simples:
Sin embargo, como los valores de relación señal/ruido suelen expresarse en forma
logarítmica, normalmente en decibelios, el factor de ruido en decibelios será, por
tanto, la diferencia entre las relaciones S/R en la entrada y en la salida del
elemento bajo prueba ya que:
En lugar de dBSPL, también es común efectuar la medida del factor de ruido en
decibelios A (dBA) ponderados en función de la (curva A)
Los orígenes del ruido son múltiples, pudiendo citarse como más importantes
los siguientes:

La agitación térmica producida en las moléculas del material que forma los
conductores y, sobre todo, en las resistencias, por el choque con los
electrones en movimiento. Este movimiento desordenado de los portadores
de carga aumenta considerablemente con la temperatura, dependiendo de
su temperatura, emiten energía en forma de ondas electromagnéticas.

El ruido producido por fuentes tales como contactos defectuosos, artefactos
eléctricos, radiación por ignición y alumbrado fluorescente, en general
conocidas como señales parásitas.
El ruido errático producido por fenómenos naturales tales como tormentas
eléctricas con relámpagos y rayos, eclipses y otros disturbios en la
atmósfera o fuera de ella como las manchas solares.

La Comunicación es la transferencia de información con sentido desde un
lugar (remitente, fuente, originador, fuente, transmisor) a otro lugar (destino,
receptor). Por otra parte Información es un patrón físico al cual se le ha asignado
un significado comúnmente acordado. El patrón debe ser único (separado y
distinto), capaz de ser enviado por el transmisor, y capaz de ser detectado y
entendido por el receptor.
Si la información es intercambiada entre comunicadores humanos, por lo general
se transmite en forma de sonido, luz o patrones de textura en forma tal que pueda
ser detectada por los sentidos primarios del oído, vista y tacto. El receptor asumirá
que no se está comunicando información si no se reciben patrones reconocibles.
En la siguiente figura se muestra un diagrama a bloques del modelo básico de un
sistema de comunicaciones, en éste se muestran los principales componentes que
permiten la comunicación.
TRANSDUCTOR DE ENTRADA
Transductor: Dispositivo que cambia una forma de energía por otra. Ejemplos de
éstos son los micrófonos o las cámaras de video. Pueden convertir lo que oímos,
vemos y decimos en señales que permiten el procesamiento, almacenamiento y
transmisión de la información.
Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado
tipo de energía de entrada, en otra de diferente a la salida. El nombre del
transductor ya nos indica cual es la transformación que realiza (ej.
electromecánica, transforma una señal eléctrica en mecánica o viceversa), aunque
no necesariamente la dirección de la misma. Es un dispositivo usado
principalmente en la industria, en la medicina, en la agricultura, en robótica, en
aeronáutica, etc. para obtener la información de entornos físicos y químicos y
conseguir (a partir de esta información) señales o impulsos eléctricos o viceversa.
Los transductores siempre consumen algo de energía por lo que la señal medida
resulta debilitada.
Tipos de transductores
 Transductor electro acústico.
Es un transductor que transforma electricidad en sonido o viceversa.
Por ejemplo.
Un micrófono es un transductor electro acústico que convierte la energía
acústica (vibraciones sonoras: oscilaciones en la presión del aire) en energía
eléctrica (variaciones de voltaje).
Un altavoz también es un transductor electro acústico, pero sigue el camino
contrario. Un altavoz transforma la corriente eléctrica en vibraciones sonoras.
 Transductor electromagnético.
Un transductor electromagnético es un transductor que transforma electricidad en
energía magnética o viceversa. Por ejemplo, un electroimán es un dispositivo que
convierte la electricidad en magnetismo o viceversa (flujo magnético en
electricidad).
 Transductor electromecánico.
El transductor electromecánico es un tipo de transductor que transforma
electricidad en energía mecánica o viceversa, por ejemplo una bocina captora es
un dispositivo que recoge las ondas sonoras y las convierte en energía, o bien
magnética, o bien eléctrica. Estas vibraciones resultantes (ya sean eléctricas o
magnéticas, dependiendo de la naturaleza del transductor), proporcionan
(mediante un nuevo proceso de transducción) la energía mecánica necesaria para
producir el movimiento de la aguja encargada de trazar el surco sobre el disco o
cilindro durante el proceso de grabación mecánica analógica.
 Transductor electrostático.
Un transductor electrostático consiste en una membrana, normalmente
metalizado, cargada eléctricamente que hace la función de diafragma y que se
mueve por la fuerza electrostática que se produce al variar la carga de dos placas
entre las que se encuentra.
 Transductor fotoeléctrico.
El transductor fotoeléctrico es un tipo de transductor que transforma luz en energía
eléctrica o viceversa, por ejemplo es una cámara fotográfica digital. Estas
vibraciones resultantes (ya sean eléctricas o lumínicas, dependiendo de la
naturaleza del transductor), son importantes en los sistemas.
 Transductor magnetoestrictivo.
Los transductores magnetoestrictivos son todos aquellos que basan su
funcionamiento en el fenómeno de la magneto estricción. Éste es un fenómeno
reversible que se basa en el acoplamiento de fuerzas mecánicas y magnéticas, de
manera que un material de éste tipo ante la presencia de un campo magnético
sufre ciertas modificaciones en su estructura interna, lo que produce pequeños
cambios en sus dimensiones físicas. También una deformación de dicho material
produce una variación de la inducción magnética.
 Transductor piezoeléctrico.
Son transductores piezoeléctricos aquellos que basan su funcionamiento en el
fenómeno de la piezoelectricidad. Para su fabricación se utilizan materiales
cerámicos como el Titano de Bario, aunque en un principio se usaban el Cuarzo o
la Sal de Rochelle.
Mediante el efecto piezoeléctrico directo a través de una fuerza externa se logra
un desplazamiento de cargas lo que induce una corriente de desplazamiento y
ésta un campo eléctrico. Éste es el fundamento de, por ejemplo, los micrófonos
piezoeléctricos. Mientras que los altavoces piezoeléctricos aprovechan el efecto
piezoeléctrico inverso, mediante el cual a través de un campo eléctrico (DDP
externo) se produce una deformación mecánica, que convenientemente
aprovechada, puede llegar a emitir sonidos.
El único transductor dual que convierte tanto de un lado como del otro es el parlante o
micrófono, que transforma corriente eléctrica en vibraciones sonoras, o viceversa.
MODULACIÓN
Muchas señales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal,
como vienen del transductor. Para eso se modifica una onda portadora, cuyas
propiedades se adaptan mejor al medio de comunicación en cuestión, para
representar el mensaje.
Definiciones:
"La modulación es la alteración sistemática de una onda portadora de acuerdo con
el mensaje (señal modulada) y puede ser también una codificación"
"Las señales de banda base producidas por diferentes fuentes de información no
son siempre adecuadas para la transmisión directa a través de un a canal dado.
Estas señales son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar su
transmisión."
Una portadora es una senoide de alta frecuencia, y uno de sus parámetros (tal
como la amplitud, la frecuencia o la fase) se varía en proporción a la señal de
banda base s(t). De acuerdo con esto, se obtiene la modulación en amplitud (AM),
la modulación en frecuencia (FM), o la modulación en fase (PM). La siguiente
figura muestra una señal de banda base s(t) y las formas de onda de AM y FM
correspondientes. En AM la amplitud de la portadora varia en proporción a s(t), y
en FM, la frecuencia de la portadora varia en proporción
Es interesante hacer hincapié en que muchas formas de comunicación no
eléctricas también encierran un proceso de modulación, y la voz es un buen
ejemplo. Cuando una persona habla, los movimientos de la boca ocurren de una
manera más bien lenta, del orden de los 10 Hz, que realmente no pueden producir
ondas acústicas que se propaguen. La transmisión de la voz se hace por medio de
la generación de tonos portadores, de alta frecuencia, en las cuerdas vocales,
tonos que son modulados por los músculos y órganos de la cavidad oral. Lo que el
oído capta como voz, es una onda acústica modulada, muy similar a una onda
eléctrica modulada.
¿QUE TIPOS DE MODULACIÓN EXISTEN?
Existen básicamente dos tipos de modulación: la modulación ANALÓGICA, que se
realiza a partir de señales analógicas de información, por ejemplo la voz humana,
audio y video en su forma eléctrica y la modulación DIGITAL, que se lleva a cabo
a partir de señales generadas por fuentes digitales, por ejemplo una computadora.


Modulación Analógica: AM, FM, PM
Modulación Digital: ASK, FSK, PSK, QAM
¿COMO AFECTA EL CANAL A LA SEÑAL?
Depende del medio o canal, ya que hay unos mejores que otros, aunque también
depende del tipo de modulación y aplicación.
Los principales efectos que sufre la señal al propagarse son:



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



Atenuación
Desvanecimiento
Ruido Blanco aditivo
Interferencia externa
Ruido de fase
Reflexión de señales
Refracción
Difracción
Dispersión
¿QUE RELACIÓN EXISTE ENTRE LA MODULACIÓN Y EL CANAL?
El canal influye fuertemente en la elección del tipo de modulación de un sistema
de comunicaciones, principalmente debido al ruido.


CANAL: Ruido, Distorsión, Interferencia y Atenuación.
MODULACIÓN: Inmunidad al ruido, Protege la calidad de la información,
Evita interferencia.
CODIFICACION Y PROTOCOLOS
Codificación Manchester
Ejemplo de codificación Manchester según el artículo original de E.G.
Thomas.
La codificación Manchester, también denominada codificación bifase-L, es un
método de codificación eléctrica de una señal binaria en el que en cada tiempo de
bit hay una transición entre dos niveles de señal. Es una codificación auto
sincronizada, ya que en cada bit se puede obtener la señal de reloj, lo que hace
posible una sincronización precisa del flujo de datos. Una desventaja es que
consume el doble de ancho de banda que una transmisión asíncrona. Hoy en día
hay numerosas codificaciones (8b/10b) que logran el mismo resultado pero
consumiendo menor ancho de banda que la codificación Manchester.
La codificación Manchester se usa en muchos estándares de telecomunicaciones,
como por ejemplo Ethernet. Descripción
•
Las señales de datos y de reloj, se combinan en una sola que autosincroniza el flujo de datos.
•
Cada bit codificado contiene una transición en la mitad del intervalo de
duración de los bits.
•
Una transición de negativo a positivo representa un 1 y una transición de
positivo a negativo representa un 0.
Ejemplo de codificación Manchester, de acuerdo con las convenciones
Ethernet
Los códigos Manchester tienen una transición en la mitad del periodo de cada bit.
Cuando se tienen bits iguales y consecutivos se produce una transición al inicio
del segundo bit, la cual no es tenida en cuenta por el receptor al momento de
decodificar, solo las transiciones separadas uniformemente en el tiempo son las
que son consideradas por el receptor. Hay algunas transiciones que no ocurren a
mitad de bit. Estas transiciones no llevan información útil, y solo se usan para
colocar la señal en el siguiente estado donde se llevará a cabo la siguiente
transición. Aunque esto permite a la señal auto-sincronizarse, en realidad lo que
hace es doblar el requerimiento de ancho de banda, en comparación con otros
códigos como por ejemplo los Códigos NRZ.
La codificación Manchester como Modulación por desplazamiento de fase
La codificación Manchester es solo un caso especial de la modulación por
desplazamiento de fase, donde los datos que van a ser transmitidos controlan la
fase de una onda rectangular portadora. Para controlar la cantidad de ancho de
banda consumida, se puede usar un filtro para reducir el ancho de banda hasta un
valor bajo como 1Hz por bit/segundo, y mantenerlo para no perder información
durante la transmisión.
Ventajas y desventajas del uso de la codificación Manchester
Como ventajas principales se pueden destacar las siguientes:
•
La codificación Manchester o codificación bifase-L es auto sincronizada:
provee una forma simple de codificar secuencias de bits, incluso cuando hay
largas secuencias de periodos sin transiciones de nivel que puedan significar la
pérdida de sincronización, o incluso errores en las secuencias de bits. Por ello es
altamente fiable.
•
Detección de retardos: directamente relacionado con la característica
anterior, a primera vista podría parecer que un periodo de error de medio bit
conduciría a una salida invertida en el extremo receptor, pero una consideración
más cuidadosa revela que para datos típicos esto llevaría a violaciones de código.
El hardware usado puede detectar esas violaciones de código, y usar esta
información para sincronizar adecuadamente en la interpretación correcta de los
datos.
•
Esta codificación también nos asegura que la componente continua de las
señales es cero si se emplean valores positivos y negativos para representar los
niveles de la señal, haciendo más fácil la regeneración de la señal, y evitando las
pérdidas de energía de las señales.
Las principales desventajas asociadas son las siguientes:
•
Ancho de banda del doble de la señal de datos: una consecuencia de las
transiciones para cada bit es que el requerimiento del ancho de banda para la
codificación Manchester es el doble comparado en las comunicaciones asíncronas,
y el espectro de la señal es considerablemente más ancho. La mayoría de los
sistemas modernos de comunicación están hechos con protocolos con líneas de
codificación que persiguen las mismas metas, pero optimizan mejor el ancho de
banda, haciéndolo menor.
Convenios de representación de datos
Hay dos convenciones contrarias en la interpretación de la codificación:
•
En el artículo original de E.G. Thomas de 1949 y en otros muchos autores
que lo siguen, cómo Andrew S. Tanenbaum, el bit 1 es una transición alto-bajo y el
bit 0 bajo-alto.
•
Otros autores como Stallings, y el estándar IEEE 802.3 consideran que el
bit 1 es la transición bajo alto y el bit 0 la contraria.
Es necesario destacar que la Codificación Manchester Diferencial no es una
interpretación específica de la codificación Manchester.
Codificación Manchester diferencial
La Codificación Manchester diferencial (también CDP; Conditional DePhase
encoding) es un método de codificación de datos en los que los datos y la señal
reloj están combinados para formar un único flujo de datos auto-sincronizable. Es
una codificación diferencial que usa la presencia o ausencia de transiciones para
indicar un valor lógico. Esto aporta algunas ventajas sobre la Codificación
Manchester:
•
Detectar transiciones es a menudo menos propenso a errores que
comparar con tierra en un entorno ruidoso.
•
La presencia de la transición es importante pero no la polaridad. La
codificaciones diferenciales funcionarán exactamente igual si la señal es invertida
(cables intercambiados).
Un bit '1' se indica haciendo en la primera mitad de la señal igual a la última mitad
del bit anterior, es decir, sin transición al principio del bit. Un bit '0' se indica
haciendo la primera mitad de la señal contraria a la última mitad del último bit, es
decir, con una transición al principio del bit. En la mitad del bit hay siempre una
transición, ya sea de high hacia low o viceversa. Una configuración inversa es
posible, y no habría ninguna desventaja en su uso.
Ejemplo de Codificación Manchester Diferencial.
Un método relacionado es la Codificación Manchester en el cual las transiciones
significativas son las de la mitad del bit, codificando los datos por su dirección
(positivo-negativo es valor '1', negativo-positivo es el otro).
Manchester Diferencial está especificado en el IEEE 802.5 estándar para Redes
Token Ring, y es usado para otras muchas aplicaciones, incluyendo el
almacenamiento magnético y óptico.
Nota: En la codificación Manchester Diferencial, si el '1 es representado por una
transición, entonces el '0' es representado por 2 transiciones y viceversa.
Codificación de caracteres
La codificación de caracteres es el método que permite convertir un carácter de un
lenguaje natural (alfabeto o silabario) en un símbolo de otro sistema de
representación, como un número o una secuencia de pulsos eléctricos en un
sistema electrónico, aplicando normas o reglas de codificación. Un ejemplo
sencillo de codificación para la palabra "hello" puede verse aquí
Normas de codificación
Definen la forma en la que se codifica un carácter dado en un símbolo en otro
sistema de representación. Ejemplos de esto son el código Morse, la norma ASCII
o la UTF-8, entre otros.
ASCII
Por estar íntimamente ligado al octeto (y por consiguiente a los enteros que van
del 0 al 127, el problema que presenta es que no puede codificar más que 128
símbolos diferentes (128 es el número total de diferentes configuraciones que se
pueden conseguir con 7 dígitos binarios o digitales (0000000, 0000001,...,
1111111), usando el octavo dígito de cada octeto (bit o dígito de paridad) para
detectar algún error de transmisión). Un cupo de 128 es suficiente para incluir
mayúsculas y minúsculas del abecedario inglés, además de cifras, puntuación, y
algunos "caracteres de control" (por ejemplo, uno que instruye a una impresora
que pase a la hoja siguiente), pero el ASCII no incluye ni los caracteres
acentuados ni el comienzo de interrogación que se usa en castellano, ni tantos
otros símbolos (matemáticos, letras griegas,...) que son necesarios en muchos
contextos.La conexion que se otorga del contexto ASCII es re ferente al lenguaje
de maquina
ASCII Extendido
Debido a las limitaciones del ASCII se definieron varios códigos de caracteres de 8
bits, entre ellos el ASCII extendido. Sin embargo, el problema de estos códigos de
8 bits es que cada uno de ellos se define para un conjunto de lenguas con
escrituras semejantes y por tanto no dan una solución unificada a la codificación
de todas las lenguas del mundo. Es decir, no son suficientes 8 bits para codificar
todos los alfabetos y escrituras del mundo.
Unicode
Como solución a estos problemas, desde 1991 se ha acordado internacionalmente
utilizar la norma Unicode, que es una gran tabla, que en la actualidad asigna un
código a cada uno de los más de cincuenta mil símbolos, los cuales abarcan todos
los alfabetos europeos, ideogramas chinos, japoneses, coreanos, muchas otras
formas de escritura, y más de un millar de símbolos especiales.
Mapas de caracteres
A menudo los sistemas operativos, en especial windows, utilizan mapas de
caracteres o páginas de código donde mezclan o inluyen varias normas aquí se
encuentra en la figura 1 un ejemplo de como están distribuidos los caracteres y las
normas de codificación de caracteres para MS DOS.
Normas de Transmisión
Las normas de transmisión tienen como objetivo definir la forma en que los
caracteres codificados (utilizando las normas de codificación) son transmitidos en
el canal de comunicaciones (por ejemplo Internet)
Actualmente, en Internet los mensajes se transmiten en paquetes que siempre
constan de un número entero de octetos, y la detección de error ya no se hace con
el octavo dígito de cada octeto, sino con octetos especiales que automáticamente
se agregan a cada paquete. Las normas de transmisión se limitan a especificar
una correspondencia, reversible, entre códigos (que representan caracteres), y
secuencias de octetos (que han de ser transmitidos en calidad de datos).
Tablas tipográficas
Pero, finalmente, para cartearse electrónicamente en chino simplificado (por
ejemplo) falta un detalle importante:
La tabla que el Consorcio Unicode publica para ser leída por humanos, contiene
una representación gráfica o descripción, de cada carácter incluido hasta ese
momento; pero, los sistemas de visualización de documentos, para poder
funcionar, requieren tablas de tipografía, que asocian un glifo (dibujo) a cada
carácter que abarcan, y sucede que hay muchísimas tablas de tipografía, con
nombres como Arial o Times, que dibujan una misma letra a base de matrices
diferentes y en diferentes estilos ("A" o "A"); sin embargo, la gran mayoría de las
fuentes tipográficas contienen sólo un pequeño subconjunto de todos los
caracteres Unicode
La codificación consiste en establecer una correspondencia entre cada uno de los
símbolos de un alfabeto fuente y una secuencia de símbolos de una alfabeto
destino. Al alfabeto destino se le denomina alfabeto código y a cada una de las
secuencias de símbolos de este alfabeto que se corresponda con un símbolo del
alfabeto fuente se denomina palabra de código
El alfabeto fuente contiene los símbolos originales que se quieren codificar. El
alfabeto código contiene las palabras de código equivalentes en que se codificarán
los símbolos originales. Estas palabras de código son aptas para ser transmitidas
por
un
sistema
de
comunicaciones.
Tendremos 3 tipos de codificación: codificación en la fuente, codificación de
compresión y codificación del canal..
Codificar el mensaje consiste en traducir la idea en palabras, gráficas u otros
símbolos adecuados para dar a conocer el mensaje. El emisor escoge el código a
fin de organizar las palabras y los símbolos en una forma que facilite el tipo de
transmisión.
Existen diferentes tipos de códigos, como el idioma español, el lenguaje de los
sordomudos, la clave Morse, las letras, etc. También existen los códigos de
grupos especiales, como la policía, los pilotos, abogados, etc, que tienen una
manera especial de trasmitir sus mensajes. Existen muchos códigos en la
comunicación: símbolos visuales, gestos, señales con las manos, lenguaje,
escritura, etc. Debemos elegir un código cuando nos comunicamos. El código que
normalmente usamos es el verbal, el lenguaje.
EJEMPLO: La codificación del ejemplo del correo electrónico es por medio de la
palabra escrita. En el correo electrónico se escribe en español el mensaje para
trasmitir las ideas que Juan Pérez quiere que sus colegas conozcan.
CANAL DE COMUNICACIÓN “TRANSMISOR”
Transmisor en el área de comunicaciones es el origen de una sesión de
comunicación.
Un transmisor es un equipo que emite una señal, código o mensaje a través de un
medio. Para lograr una sesión de comunicación se requiere: un transmisor, un
medio
y
un
receptor.
En el ejemplo de una conversación telefónica cuando Juan llama a María, Juan es
el transmisor, María es el receptor y el medio es la línea telefónica
Aunque no deja de ser frecuente encontrar el transductor de entrada acoplado
directamente al canal, como sucede, por ejemplo, en un sistema telefónico local,
generalmente es necesario “modular” una señal sinusoidal con la señal del
transductor de entrada, sobre todo para transmisión a gran distancia. La
“modulación” es la variación sistemática de alguna característica de una señal,
denominada “portadora”, en concordancia con la señal mensaje o “señal
modulante”.
El transmisor es el dispositivo que transforma o codifica los mensajes en un
fenómeno físico, la señal. El medio de transmisión, por su naturaleza física, es
posible que modifique o degrade la señal en su trayecto desde el transmisor al
receptor debido a ruido, interferencias o la propia distorsión del canal. Por ello el
receptor ha de tener un mecanismo de decodificación capaz de recuperar el
mensaje dentro de ciertos límites de degradación de la señal. En algunos casos, el
receptor final es el oído o el ojo humano (o en algún caso extremo otros órganos
sensoriales) y la recuperación del mensaje se hace por la mente.
Un canal de comunicación es el medio de transmisión por el que viajan las
señales portadoras de la información que pretenden intercambiar emisor y
receptor. Es frecuente referenciarlo también como canal de datos.
Los canales pueden ser personales o masivos: los canales personales son
aquellos en donde la comunicación es directa. Voz a voz. Puede darse de uno a
uno o de uno a varios. Los canales masivos pueden ser escrito, radial, televisivo e
informático.
Así sucesivamente se pueden ir identificando los diferentes canales de trasmisión
del pensamiento.
En telecomunicaciones, el término canal también tiene los siguientes significados:
1. Una conexión entre los puntos de inicio y terminación de un circuito.
2. Un camino único facilitado mediante un medio de transmisión que puede
ser:
1. Con separación física, tal como un par de un cable multipares.
2. Con separación eléctrica, tal como la multiplexación por división de
frecuencia (MDF) o por división de tiempo (MDT).
3. Un camino para el transporte de señales eléctricas o electromagnéticas,
usualmente distinguido de otros caminos paralelos mediante alguno de los
métodos señalados en el punto anterior.
4. En conjunción con una predeterminada letra, número o código, hace
referencia a una radiofrecuencia específica.
5. Porción de un medio de almacenamiento, tal como una pista o banda, que
es accesible a una cabeza o estación de lectura o escritura.
6. En un sistema de comunicaciones, es la parte que conecta una fuente
(generador) a un sumidero (receptor) de datos.
En comunicación, cada canal de transmisión es adecuado para algunas señales
concretas y no todos sirven para cualquier tipo de señal. Por ejemplo, la señal
eléctrica se propaga bien por canales conductores, pero no ocurre lo mismo con
las señales luminosas.
Un canal está definido desde el punto de vista telemático por sus propiedades
físicas: naturaleza de la señal que es capaz de transmitir, velocidad de
transmisión, ancho de banda, nivel de ruido que genera, modo de inserción de
emisores y receptores, etc.
RECEPTOR
El objeto del receptor es el de extraer la señal deseada a partir de la señal
degradada transmitida por el canal. Como las señales recibidas son en general
débiles y plagadas de ruido, una primera operación del receptor es la amplificación
y filtrado de dichas señales para poderlas procesar. Pero la operación fundamental
del receptor es la “demodulación” o “detección”, que es el proceso inverso de la
modulación en el transmisor. Debido a la degradación de la señal recibida, el
receptor no puede reconstruir exactamente la señal original, aunque el tipo de
degradación que resulta depende del sistema de modulación que se utilice. Hay
ciertos sistemas de modulación que son menos sensibles que otros a los efectos
del ruido y de la distorsión.
Ruido
El término “ruido” se utiliza comúnmente para denominar aquellas señales que
perturban la transmisión y procesamiento de señales en los sistemas de
comunicación y sobre las cuales no se tiene un control completo.
El ruido que afecta a un sistema de comunicación se clasifica en categorías
dependiendo de su origen. Cuando el ruido proviene de los componentes del
sistema tales como resistencias, tubos al vacío y dispositivos de estado sólido, se
conoce como “ruido interno”. La segunda categoría de ruido resulta de fuentes
externas al sistema de comunicación e incluye el ruido atmosférico, extraterrestre
y el producido por el hombre; es el “ruido externo”.
El ruido externo lo podemos clasificar, someramente, en los siguientes tipos:
1. Ruido Atmosférico. Producido por descargas eléctricas asociadas a las
tormentas. Se conoce comúnmente como “estática”. Por debajo de los 100 MHz,
la intensidad de campo es inversamente proporcional a la frecuencia. En el
dominio del tiempo se caracteriza por impulsos de gran amplitud y poca duración;
es un ruido de tipo impulsivo. Afecta más a la banda de frecuencias medias
(radiodifusión) que a la banda de FM o TV. En la transmisión de datos es de
particular importancia.
2. Ruido Extraterrestre. Incluye el debido al sol y otros cuerpos calientes del
firmamento. Debido a su alta temperatura y proximidad a la tierra, el sol es una
fuente intensa, pero afortunadamente localizada, de energía radiante en una
amplia gama de frecuencias. Las estrellas son fuentes de energía radiante de
banda ancha, que aunque más distantes y por ende menos intensas, por ser más
numerosas son colectivamente importantes como fuentes de ruido. Radio
estrellas, tales como quásares y pulsares, también contribuyen al ruido cósmico
que en conjunto se extiende desde unos cuantos MHz hasta unos cuantos GHz
3. Ruido producido por el hombre. Incluye las descargas por efecto corona en
líneas de alta tensión, el producido por motores eléctricos, sistemas de diatermia,
ruido de conmutación, etc. El ruido de conmutación y de sistemas de ignición es
del tipo impulsivo tal como el ruido atmosférico. El debido al alumbrado
fluorescente es un ruido muy frecuente en nuestro medio ambiente.
En el diseño de un sistema de comunicación existen dos clases generales de
restricciones: los factores tecnológicos, es decir los factores vitales de la ingeniería
y por otro lado las limitaciones físicas fundamentales impuestas por el propio
sistema, osea las leyes de la naturaleza en relación con el objetivo propuesto.
Ambas clases de restricciones deben ser analizadas al diseñar el sistema. Hay
más de una diferencia, pues los problemas tecnológicos son problemas de
practibilidad que incluyen consideraciones tales como disponibilidad de equipo,
interacción con sistemas existentes, factores económicos, problemas que pueden
resolverse en teoría, aunque no siempre en la práctica.
Las limitaciones físicas fundamentales son justamente eso; cuando aparecen, no
existen recursos, incluso en teoría. Sin embargo los problemas tecnológicos son
las limitaciones que en última instancia señalan si pueden o no ser salvadas. Las
limitaciones fundamentales en la transmisión de la información por medios
eléctricos son el ancho de banda y el ruido.
Limitaciones en la comunicación eléctrica.
En el diseño de un sistema de comunicación o de cualquier sistema para esta
materia, el ingeniero se coloca frente a dos clases generales de restricciones: por
un lado, los factores tecnológicos, es decir, los factores vitales de la ingeniería y
por otra parte, las limitaciones físicas fundamentales impuestas por el propio
sistema, o sean, las leyes de la naturaleza en relación con el objetivo propuesto.
Puesto que la ingeniería es, o debe ser, el arte de lo posible, ambas clases de
restricciones deben ser analizadas al diseñar el sistema. Hay mas de una
diferencia, pues los problemas tecnológicos son problemas de practibilidad que
incluyen consideraciones tan diversas como disponibilidad del equipo, interacción
con sistemas existentes, factores económicos, etc., problemas que pueden ser
resueltos en teoría, aunque no siempre de manera practica. Pero las limitaciones
físicas fundamentales son justamente eso; cuando aparecen en primer plano, no
existen recursos, incluso en teoría. No obstante, los problemas tecnológicos son
las limitaciones que en última instancia señalan si pueden o no ser salvadas. Las
limitaciones fundamentales en la transmisión de la información por medios
eléctricos son el ancho de banda y el ruido.
La utilización de sistemas eficientes conduce a una reducción del tiempo de
transmisión, es decir, que se transmite una mayor información en el menor tiempo.
Una transmisión de información rápida se logra empleando señales que varían
rápidamente con el tiempo. Pero estamos tratando con un sistema eléctrico, el
cual cuenta con energía almacenada; y hay una ley física bien conocida que
expresa que en todos los sistemas, excepto en los que no hay perdidas, un
cambio en la energía almacenada requiere una cantidad definida de tiempo. Así,
no podemos incrementar la velocidad de la señalización en forma arbitraria, ya
que en consecuencia el sistema dejará de responder a los cambios de la señal.
Una medida conveniente de la velocidad de la señal es su ancho de banda, o sea,
el ancho del espectro de la señal. En forma similar, el régimen al cual puede un
sistema cambiar energía almacenada, se refleja en su respuesta de frecuencia útil,
medida en términos del ancho de banda del sistema. La transmisión de una gran
cantidad de información en una pequeña cantidad de tiempo, requiere señales de
banda ancha para representar la información y sistemas de banda ancha para
acomodar las señales. Por lo tanto, dicho ancho de banda surge como una
limitación fundamental.
Cuando se requiere de una transmisión en tiempo real, el diseño debe asegurar
un adecuado ancho de banda del sistema. Si el ancho de banda es insuficiente,
puede ser necesario disminuir la velocidad de señalización, incrementándose así
el tiempo de transmisión. A lo largo de estas mismas líneas debe recalcarse que
el diseño de equipo no es con mucho un problema de ancho de banda absoluto o
fraccionario, o sea, el ancho de banda absoluto dividido entre la frecuencia
central. Si con una señal de banda ancha se modula una portadora de alta
frecuencia, se reduce el ancho de banda fraccional y con ello se simplifica el
diseño del equipo. Esta es una razón por que en señales de TV cuyo ancho de
banda es de cerca de 6 MHz se emiten sobre portadoras mucho mayores que en
la transmisión de AM, donde el ancho de banda es de aproximadamente 10 Hz.
Asimismo, dado un ancho de banda fraccionario, resultado de las consideraciones
del equipo, el ancho de banda absoluto puede incrementarse casi indefinidamente
yendo hasta frecuencias portadoras mayores. Un sistema de microondas de 5
GHz puede acomodar 10,000 veces mas información en un periodo determinado
que una portadora de radiofrecuencia de 500 KHz, mientras que un rayo láser
cuya frecuencia sea de 5xlOl4 Hz tiene una capacidad teórica de información que
excede al sistema de microondas en un factor de 105, o sea, un equivalente
aproximado de 10 millones de canales de TV. Por ello es que los ingenieros en
comunicaciones están investigando constantemente fuentes de portadoras de
altas frecuencias nuevas y utilizables para compensar el factor ancho de banda.
La limitación del ancho de banda
La utilización de sistemas eficientes conduce a una reducción del tiempo de
transmisión, es decir, que se transmite una mayor información en el menor tiempo.
Una transmisión de información rápida se logra empleando señales que varían
rápidamente con el tiempo. Pero estamos tratando con un sistema eléctrico, el
cual cuenta con energía almacenada; y hay una ley de física bien conocida que
expresa que en todos los sistemas, exepto en los que no hay pérdidas, un cambio
en la energía almacenada requiere de una cantidad definida de tiempo . Así, no
podemos incrementar la velocidad de la señalización en forma arbitraria, ya que
en consecuencia el sistema dejará de responder a los cambios de señal.
Una medida conveniente de la velocidad de la señal, es su ancho de banda, o sea,
el ancho del espectro de la señal. En forma similar, el régimen al cual puede un
sistema cambiar energía almacenada, se refleja en su respuesta de frecuencia útil
mededida en términos del ancho de banda del sistema. La transmisión de una
gran cantidad de información en una pequeña cantidad de tiempo, requiere
señales de banda ancha para representar la información y sistemas de banda
ancha para acomodar las señales. Por tanto, dicho ancho de banda surge como
una limitación fundamental. Cuando se requiere de una transmisión en tiempo real,
el diseño debe asegurar un adecuado ancho de banda del sistema. Sí el ancho de
banda es insuficiente, puede ser necesario disminuir la velocidad de señalización,
incrementándose así el tiempo de transmisión. Debe recalcarse que el diseño del
equipo no es con mucho un problema de ancho de banda absoluto ofraccionario, o
sea, el ancho, de banda absoluto dividido entre la frecuencia central; si con una
señal de banda ancha se modula una portadora de alta frecuencia, se reduce el
ancho de banda fraccionaria con ello se simplifica el diseño del equipo. Esto es
una razón por la qué en señales de TV cuyo ancho de banda es de cerca de 6
Mhz se emiten sobre portadoras mucho mayores que en la transmisión de AM,
donde el ancho de banda es de 10 KHz.
Así mismo, dado un ancho de banda fraccionaria resultado de las consideraciones
del equipo, el ancho de banda absoluto puede incrementarse casi indefinidamente
llegando hasta frecuencias portadoras mayores. Un sistema de microondas de 5
Ghz puede acomodar 10,000 veces más información en un período determinado
que una portadora de radio frecuencia de 500 Khz, mientras que un rayo laser
cuya frecuencia sea de 5 E+14 Hz tiene una capacidad teórica de informacion que
excede al sistema de microondas en un factor de 1 E+5, o sea, un equivalente
aproximado de 10 millones de canales de TV. Por ello es que los ingenieros en
comunicaciones están investigando constantemente fuentes de portadoras de alta
frecuencia nuevas y utilizables para compensar el factor ancho de banda.
La figura 1-2 muestra el espectro redioelécrico en uso potencialmente disponible
para la comunicación eléctrica.
La limitación ruido
Un instrumento de medición que posee un 1% de resolución de lugar a una mayor
información que un instrumento con un 10%; la diferencia es 1 de exactitud. En
forma similar, el éxito en la comunicación elécrtrica depende de la exactitud. En
forma similar, el exito en la comunicación eléctrica depende de la exactitud con
que el receptor pueda determinar cual señal es la que fué realmente transmitida,
diferenciandola de las señales que podrían haber sido transmitidas. Una
identificación perfecta de la señal sería posible sólo en ausencia de ruido y otras
contaminaciones, pero el ruido existe siempre en los sistemas eléctricos y sus
perturbaciones sobrepuestas limitan nuestra habilidad para identificar
correctamente la señal que nos interesa y así, la transmisión de la información.
¿Por qué es inevitable el ruido? Detalle curioso, la respuesta proviene de la teoría
cinética. Cualquier partícula a una temperatura diferente de cero absoluto, posee
una energía térmica que se manifiesta como movomiento aleatorio o agitación
térmica. Si la partícula es un electrón, su movimiento aleatorio origina una
corriente aleatoria. Luego, si esta corriente aleatoria ocurre en un medio conductor,
se produce un voltaje aleatorio conocido como ruido térmico o ruido de resistencia.
Mientras el ruido de resistencia es solo una de las posibles fuentes en un sistema,
muchos otros están relacionados, en una u otra forma, al movimiento electrónico
aleatorio. Más aún, como era de esperarse de la dualidad onda-partícula, existe
ruido térmico asociado con la rediación electromagnética. En consecuencia, como
no podemos tener comunicación eléctrica sin electrones u ondas
electromagnéticas, tampoco podemos tener comunicación eléctrica sin ruido.
Las variaciones de ruido típicas son muy pequeñas, del orden de los microvolts. Si
la variaciones de la señal son sustancialmente mayores, el ruido puede ser
ignorado. En realidad, en sistemas ordinarios bajo condiciones ordinarias, la
relación señal a ruido es bastante grande para que el ruido no sea perceptible.
Pero en sistemas de alto régimen o de potencia mínima, la señal recibida puede
ser tan pequeña como el ruido o más. Cuando esto suceda, la limitación por ruido
resulta muy real.
Es importante señalar que si la intensidad de la señal es insuficiente, añadir más
pasos de amplificación en el receptor no resuelve nada; el ruido será amplificado
junto con la señal, lo cual no mejora la relación señal a ruido. Aumentar la potencia
transmitida ayuda, pero la potencia no se puede incrementar en forma indefinida
por razón de problemas tecnológicos. En forma alterna, como se mencionó al
principio, podemos permutar el ancho de banda por la relación señal a ruido por
medio de técnicas de modulación y codificación. No es de sorprender que la más
efectiva de esas técnicas generalmente sea la mas costosa y difícil de
instrumentar. Nótese que el trueque del ancho de banda por la relación señal a
ruido puede llevarnos de un limitación a otra.
En el análisis final, dado un sistema con ancho de banda y relación señal a ruido
fijos, existe un límite superior definido, al cual puede ser transmitida la información
por el sistema. Este límite se conoce con el nombre de capacidad de información y
es uno de los conceptos centrales de la teoría de la información. Como la
capacidad es finita, se pude decir, que el diseño de sistemas de comunicación es
un asunto de compromiso; un compromiso entre tiempo de transmisión, potencia
transmitida, ancho de banda y relación señal a ruido.
¿Cuál es el modelo básico de comunicación?
De un punto de vista técnico se entiende por comunicación el hecho que un
determinado mensaje originado en el punto A llegue a otro punto determinado B,
distante del anterior en el espacio o en el tiempo.
¿Qué son las limitaciones fundamentales en la comunicación?
Las limitaciones fundamentales en la transmisión de la información por medios
eléctricos son el ancho de banda y el ruido.
¿Qué es un canal de transmisión?
EL CANAL DE TRANSMISION o medio es el enlace eléctrico entre el transmisor y
el receptor, siendo el puente de unión entre la fuente y el destino. Este medio
puede ser un par de alambres, un cable coaxial, el aire, etc. Pero sin importar el
tipo, todos los medios de transmisión se caracterizan por la atenuación, la
disminución progresiva de la potencia de la señal conforme aumenta la distancia.
¿Qué es la codificación?
La codificación consiste en establecer una correspondencia entre cada uno de los
símbolos de un alfabeto fuente y una secuencia de símbolos de una alfabeto
destino. Al alfabeto destino se le denomina alfabeto código y a cada una de las
secuencias de símbolos de este alfabeto que se corresponda con un símbolo del
alfabeto fuente se denomina palabra de código
¿Porque se modula?
Existen varias razones para modular, entre ellas:


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 canal
Evita INTERFERENCIA entre canales.
Protege a la Información de las degradaciones por RUIDO.
Define la CALIDAD de la información trasmitida.
¿Que entendemos por Atenuación?
Durante la transmisión de la señal ocurren ciertos efectos no deseados. Uno de
ellos es la atenuación, la cual reduce la intensidad de la señal.
¿Que entendemos por Interferencia?
Es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una señal durante su trayecto
en el canal existente entre el emisor y el receptor. La palabra destrucción, en este
caso, debe entenderse en el sentido de que las ondas cambian de forma al unirse
con otras.
La solución al problema de la interferencia es obvia; eliminar en una u otra forma
la señal o su fuente. En este caso es posible una solución perfecta, si bien no
siempre práctica.
¿Que entendemos por Distorsión?
Se entiende por distorsión la diferencia entre señal que entra a un equipo o
sistema y la señal de salida del mismo.
¿Que entendemos por Ruido?
En el ámbito de las telecomunicaciones y de los dispositivos electrónicos, en
general, se considera ruido a todas las perturbaciones eléctricas que interfieren
sobre las señales transmitidas o procesadas, aleatorias e impredecibles.
Es importante saber que el ruido se puede disminuir, pero nunca se elimina en un
100%.