SISTEMAS DIGITALESVentajas

Ventajas Sistemas digitalesInmunidad al ruidoEstructura bsica nica (distintos tipos de seales, algoritmo)nico circuito de procesamiento (memorias)Posibilidad de evaluacin de los circuitos de procesamiento

Ventajas Sistemas digitalesPosibilidad de evaluacin de los circuitos de procesamientoFacilidad de los circuitos digitales para tomar decisiones lgicasIntegracin de los bloques de transmisin y conmutacin (circuitos telefnicos)

VentajasRegeneracin de la sealFacilidad de reconocimiento de los estados definidosRepetidores intermedios / Regeneradores (imposible en sistemas analgicos)Pe arbitrariamente pequea (Proyecto / especificacin)

Ventajas S/N - SealizacinFuncionamiento con bajas relaciones S/N (aproximadamente 20 dB)

Facilidad de sealizacin. La informacin de control puede viajar con los datos. Misma sealizacin para distintos canales

Ventajas Encriptado - GestinPosibilidad de insercin de encriptado.

Facilidad de monitoreo de seales.Calidad de servicio (parmetros elctricos)

DesventajasMayor requerimiento de ancho de banda de transmisin (4KHz)Necesidad de conversin A/D y D/ANecesidad de sincronizacin de tiempos de clock Tx / Rx.Incompatibilidad con la red AAG existente.

Modulacin de PulsosModulacin AAG de pulsos. Portadora: Tren de pulsosMensaje de onda continuaParmetros: AmplitudDuracinPosicin

Modulacin Analgica de Pulsos La seal mensaje se describe de forma adecuada por sus valores muestras. Tcnica de procesamiento del mensaje Los parmetros de los pulsos varan de forma continua

Modulacin Analgica de PulsosPAM Pulse Amplitude Modulation

Modulacin por amplitud de pulsosPWM Pulse Wide Modulation

Modulacin por ancho de pulsoPPM Pulse Position Modulation

Modulacin por posicin de pulsos

Analogas con sistemas AAG

PAM AM

PWM / PPM modulacin exponencial de onda continua

Modulacin Analgica de pulsosGran contenido de CC y bajas frecuencias.Transmisin en distancias muy pequeas.Es necesario modular una portadora de RF si se quiere transmitir a mayores distanciasNo se usa para transmisin directa de seales sino que forma parte del procesamiento de la seal.

Modulacin Analgica de PulsosMuestreo instantneo de la seal mensaje m(t) cada Ts segundos, fs = 1/Ts segn el Teorema de MuestreoAlargamiento de la duracin de cada muestra hasta un cierto valor constante TMuestreo y retencin

Modulacion Digital de pulsos

Representacin de forma discreta, tanto en el tiempo como en la amplitudTransmisin digital como una secuencia de pulsos codificados (PCM)

Proceso de MuestreoMuestreo de techo planoUna seal analgica se convierte en una secuencia de muestras equiespaciadas uniformemente en el tiempo Seleccin adecuada del tiempo de muestreo La secuencia de muestras define la seal original de forma nica

Proceso de Muestreog(t): Seal arbitraria de energa finita{g(n Ts)} Secuencia de muestras instantneas de la seal g(t) a una velocidad uniforme cada Ts segundosTs: Perodo de muestreofs = 1/ Ts : frecuencia de muestreogd(t): Seal ponderada por funciones d

Proceso de MuestreoSeal muestreada de forma ideal

Proceso de Muestreogd(t) aproximarse por medio de un pulso rectangular de duracin:Dt y amplitud: g(nTs)/DtCuanto ms pequeo Dt, mejor aproximacinPar transformadofs : Frecuencia de muestreo

Proceso de MuestreoEl proceso de muestrear uniformemente una seal de energa finita, en un tiempo continuo, produce un espectro peridico con un perodo igual a la frecuencia de muestreo

Proceso de MuestreoOtra expresin de la transformada de Fourier

Transformada de Fourier en Tiempo Discretog(t) de energa finita y duracin infinita

Proceso de Muestreog(t) estrictamente limitada en banda WG(f) no tiene componentes por encima de W [Hz]Perodo de muestreo Ts =1/2W

Proceso de Muestreo

Proceso de Muestreo

Transformada de Fourier en tiempo discreto

Proceso de Muestreog(t) se relaciona con G(f) a travs de la Transformada Inversa de Fourier.g(t) se puede obtener en forma nica mediante sus valores muestra g(n/2W) para n variando desde inf. a inf.La secuencia {g(n Ts)} tiene toda la informacin contenida en g(t).

Reconstruccin de la sealReconstruccin a partir de {g(n/2W)}

Reconstruccin de la sealFrmula de interpolacin para reconstruir la seal a partir de valores muestreados {g(n/2W)}, con la funcin senc desempeando el papel de la interpolacin

g(t)

Recordando: Teorema MuestreoSeales de banda limitada (W) energia finita. Tx

Descripcin con muestreo en t=1/2WRx

Recuperacin con muestras a una tasa 2W muestras/s

Recordando: Teorema MuestreoPara una seal de banda limitada (W)

Tasa de muestreo frecuencia de Nyquist:2W muestras/s

Intervalo de Nyquist t=1/2W [seg]

Recordando: Teorema MuestreoProblema: seal de banda limitada (W)

Submuestreo

Aliasing

*

Recordando: Teorema MuestreoSolucin:

Filtro pasabajos antialiasing (antes de muestrear)Muestrear a una tasa un poco superior a la tasa de Nyquist

Modulacin Analgica de Pulsos

Recordando: Teorema MuestreoFiltro de Reconstruccin

Filtro pasabajos Banda pasante [-W,W]; coincide con el filtro antialiasingBanda de transicin [W, fs-W], fs tasa de muestreo

Filtro AntialiasingFiltro de reconstruccin Respuesta de amplitudFsicamente realizable

Modulacin Analgica de pulsosPAM: AMPLITUDT: Duracin del pulsoTs: Tiempo entre muestras

PAM

Pulsos regularmente espaciados : Ts

Pulsos rectangulares o de forma apropiada [h(t)]

Muestreo de techo plano

PAMDos operaciones involucradas

Muestreo instantneo de m(t) c/ Ts seg., de acuerdo al teorema del muestreoDuracin del pulso: T= tiempo por el cual se mantiene el valor muestra

SAMPLE AND HOLD

PAMMuestreo de techo plano

PAMLa versin muestreada instantneamente

PAMPAM

S(t) =

Concluimos que la seal PAM s(t) es matemticamente equivalente a la versin de m(t) muestreada instantneamente md(t) y convolucionada con un pulso h(t)

PAMTransformando esta expresin

Cmo recuperamos la seal original m(t)??

PAMFiltro de reconstruccin + ecualizador

H(f) provoca distorsin de amplitud y retardo de T/2. Se corrije ecualizando

PAMRecuperacin de una seal PAM

Modulacin Analgica de pulsosEl pulso modulado vara en proporcin directa a los valores muestra.a) Mensaje (Mx)b) Clockc) PWMd) PPM

Modulacin Analgica de PulsosEn PAM y PWM

m(t)=0 se representan con un valor paramtrico diferente de cero.

Sincronizacin del Rx Multicanalizacin por divisin de tiempo

PWM

Pulsos anchos, desperdicio de Pot.rea de los pulsos igual pp a PAM.

Tmx + tg < Ts

PWM / PPMGeneracin de PPMDiente de sierraSeal m(t)Derivando una PWM

La Ix est en la fase de los pulsos (PPM)Reconstruccin con filtro Pbajos

COMPARACIN Dificultad circuital (mn): PAMAncho de Banda:Piso: BB digitalTecho: ISIPotencia transmitida (mn): PPM

COMPARACIN

Costo: Asociado a la complejidad circuitalInmunidad al ruido (mx): PPM

Cuantizacin

*