Tema 1: Conceptos Bsicos

Clasificacin de los Tipos de RuidosModos de Transmisin SIMPLEXEnvo en un solo sentido.

ORIGENDESTINOSealesSeales DeterminsticasSon las seales de ms inters en las telecomunicaciones y sern las estudiadas en este curso.Las seales determnisticas pueden ser clasificadas segn su forma en: Seales determnisticas continuas Seales determnisticas discretas Seales determnisticas singulares.

Modos de TransmisinFULL DUPLEX

Envo en ambos sentidos, simultneamente.Modos de TransmisinFULL/FULL DUPLEX

Comunicacin bidireccional con ms de un destino.Seal peridica y sus parmetrosUna seal peridica es aquella que se repite cada T segundos, donde T se nombra como perodo. El valor de f(t) en un instante dado t1 es el mismo en t1+T. La frecuencia de la seal denota el nmero de ciclos de seal que ocurren en un instante de tiempo, normalmente se utiliza un segundo y la unidad de medida se llama Hertz.

Seal peridica y sus parmetrosLa relacin entre la frecuencia y el perodo es:

Seales Peridicas y no PeridicasSeal Peridica:Es aquella que posee un patrn que se repite en el tiempo, puede ser contnua o discreta.

Seal No Peridica:Se puede considerar como una seal peridica de perodo infinito.

Valor Promedio de la SealEl valor promedio o medio de una seal peridica est dado por la ecuacin:El valor medio de una seal alterna (sin nivel DC), es la media aritmtica de todos los valores instantneos comprendidos en un determinado intervalo; por lo tanto, el valor medio de un perodo completo es cero, ya que la seal en el semiperodo positivo es idntica en el semiperodo negativo pero de signo opuesto.

Valor eficaz de una SealEl valor eficaz de una seal se puede determinar de la siguiente manera:El valor eficaz de una seal alterna senoidal, se define como el equivalente al de una seal constante, cuando aplicadas ambas seales a una misma resistencia durante un perodo igual de tiempo desarrollan la misma cantidad de calor

Seal ContnuaSeal Contnua: Es aquella en la que la intensidad de la seal vara suavemente en el tiempo. Para cada instante de tiempo existe un valor de seal.

Seal ContnuaSeal Discreta: Es aquella en la que la intensidad de la seal se mantiene constante durante un intervalo de tiempo, tras la cual la seal cambia a otro valor constante.

Dominio del Tiempo y Dominio de la FrecuenciaSeal en el Dominio del Tiempo: Es la seal que est representada en todo momento con su eje de abscisas con la variable tiempo. Las unidades pueden ser desde pico segundos hasta cientos de horas.

Dominio del Tiempo y Dominio de la FrecuenciaSeal en el Dominio de la Frecuencia: Representacin de la seal utilizando como variable independiente la frecuencia.

Frecuencia Fundamental: es el primer armnico de la seal y est representado por la frecuencia natural de la misma.

Serie trigonomtrica de FourierEl anlisis de Fourier es una herramienta matemtica que permite al personal que labora en el mbito de las telecomunicaciones, realizar estudios en el dominio de la frecuencia de las seales, sistemas, medios de transmisin y diseos .Este anlisis permite conocer la respuesta que cada uno de ellos tiene para diferentes gamas de frecuencias.Este proceso es conocido como ANLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA.Serie trigonomtrica de FourierSea la funcin f(t) una funcin peridica de perodo T, la cual puede ser representada por la serie trigonomtrica:

siendo w0 = 2.. f = 2.. / T.

Serie compacta de FourierLa serie de la ecuacin anterior, puede ser representada tambin en la forma siguiente:

Espectros de frecuencia discretaLa serie de Fourier representa un nmero infinito de componentes frecuenciales que, sumados, dan la funcin del tiempo f(t). Estos componentes frecuenciales constituyen un espectro discreto. Las amplitudes de cada una de las frecuencias discretas vienen dadas por los coeficientes de an y bn. Todos los componentes frecuenciales son armnicos de la frecuencia fundamental, 1/T, y la gama total de frecuencias es el ancho de banda de la seal.

Transformada de FourierLa transformada es de utilidad para el anlisis de seales no-peridicas, considerando que poseen un perodo infinito.La transformada de Fourier se define y se denota como:

donde f(t) es la funcin a la cual se desea hallar la transformada de Fourier.Transformada de FourierDada F(w) es posible hallar f(t) a partir de ella. Este proceso se conoce con el nombre de TRANSFORMADA INVERSA DE FOURIER y se denota como:

Para que la transformada de Fourier exista generalmente se considera que:

Algunas Transformadas de Fourier tiles

Algunas Identidades Trigonomtricas tiles

Transformada RPIDA de Fourier: FFTRequerimiento: A menudo existe una necesidad de obtener un comportamiento en el dominio de la frecuencia de las seales que se estn coleccionando en el dominio del tiempo (es decir, en el tiempo real). Esta es la razn de por que fue desarrollada la transformada discreta de Fourier.

Con la transformada discreta de Fourier, una seal en el dominio del tiempo se muestra en tiempos discretos. Transformada RPIDA de Fourier: FFTProcedimiento: Las muestras se alimentan a una computadora en donde un algoritmo calcula la transformada. El tiempo de clculo es proporcional a n al cuadrado, donde n es al nmero de muestras. Para cualquier nmero razonable de muestras, el tiempo de clculo es excesivo. Transformada RPIDA de Fourier: FFTSolucin Prctica: En 1965 se desarroll un nuevo algoritmo llamado la transformada rpida de Fourier o FFT por Cooley y Turkey.

Con el FFT el tiempo de clculo es proporcional a n log 2n en vez de n al cuadrado. El FFT est disponible como una subrutina en muchas bibliotecas de subrutinas cientficas en los grandes centros computacionales. Modelo de un Sistema de ComunicacionesUn sistema de comunicaciones se puede representar por el siguiente modelo:TransmisorReceptorMedio deTransmisinMensajeAnalgico o DigitalMensajeAnalgico o DigitalRuidoConsideracin general: El mensaje que se desea transmitir puede ser de naturaleza analgica o digital.Seal de Banda Base y Seal de RF El trmino BANDA BASE se refiere a la banda de frecuencias producida por un transductor, tal como un micrfono, un manipulador telegrfico u otro dispositivo generador de seales, salida de video compuesto de dispositivos como grabadores/reproductores de video y consolas de juego antes de sufrir modulacin alguna.

Se caracterizan por ser generalmente mucho ms bajas que las resultantes cuando stas se utilizan para modular una portadora.

La seal de RADIOFRECUENCIA es una seal peridica cuya frecuencia es de un valor tal que facilita su propagacin por un medio fsico.Normalmente es una seal sinusoidal.

En muchos casos la seal de radiofrecuencia se designa como RF (Radio Frecuency, RF)

En el proceso de modulacin es la seal encargada de portar la informacin, de all su nombre PORTADORA.Seal de Banda Base y Seal de RF Modulacin, Qu es?En telecomunicacin el trmino modulacin engloba el conjunto de tcnicas para transportar informacin sobre una onda portadora, tpicamente una onda senoidal.Proceso mediante el cual se utiliza la seal de banda base para modificar algn parmetro de una seal portadora de mayor frecuencia.Modificacin de alguno de los parmetros que definen una onda portadora (amplitud, frecuencia, fase), por una seal moduladora que se quiere transmitir (voz, msica, datos).

Modulacin, Por qu es Necesaria?Seal Banda Base

Seal PortadoraSealModuladaObserve el proceso de traslacin del espectro de la Seal Banda BaseClasificacin de las Tcnicas de Modulacin

Definicin de DecibelClculo de decibelesEl decibel es una unidad logartmica de medicin usada para comparar dos niveles de potencia. Denotando con Pr el nivel de referencia, el decibel (dB) se define mediante la ecuacin:

donde P es una potencia conocida.Segn, lo anterior el resultado es una cantidad relativa.

Definicin de DecibelClculo de decibelesSi se conoce la relacin de potencias expresadas en decibeles, la razn de potencia puede hallarse del inverso de la ecuacin anterior, esto es:

Definicin de DecibelClculo de decibelesLos decibeles tambin se usan para indicar niveles de potencia absoluta, para lo cual se agrega una tercera letra a la notacin. Si el nivel de referencia Pr es de 1 watt, la potencia P se expresa en decibeles por encima de un watt, denotado por dBW y se determina como:

En caso que la seal de referencia sea de 1 ms, la potencia P se expresa en decibeles por encima de 1 kilowatt y se denota como Dm.

Definicin de DecibelClculo de decibelesPor otro lado, se sabe que

Reemplazando en la ecuacin de decibeles,

Si R=Rr

Definicin de DecibelClculo de decibelesSi se considera que el voltaje de referencia es 1 voltio, se tendr:

Esta ecuacin permite encontrar los valores en decibeles a partir de un valor de voltaje siempre y cuando la resistencias sean iguales, lo cual en muchos casos se cumple.

Definicin de DecibelClculo de decibelesExisten diferentes tipos de decibeles dependiendo de la aplicacin: electrnica, sonido o comunicaciones. Algunos ejemplos son: dB: Decibel. Se emplea para medir relaciones entre potencias. dBmV: Decibeles referidos a 1 milivolt. Se utilizan en la televisin por cable. dBm: Decibeles referidos a 1 miliwatt. Usados en clculos para redes HFC (Hbridas Fibra Coaxial). dBSPL: Decibeles referidos a 20 micropascales. Utilizados en la industria del sonido.

Definicin de DecibelClculo de decibelesSupngase que la ganancia de potencia es G=2, la ganancia en decibeles de potencia es:G' = 10 log 2 = 3.01 dB Luego, si G = 4 entonces G' = 10 log 4 = 6.02 dB Tambin Si G= 8 Se obtiene G' = 10 log 8 = 9.01 dB Definicin de DecibelClculo de decibelesValor de la G del amplificadorValor de la G' expresada en dB1 0 dB 2 3 dB 4 6 dB 8 9 dB 16 12 dBSe observa que cada vez que la potencia se aumenta al doble, la ganancia expresada en decibeles se incrementa 3 dBDefinicin de DecibelClculo de decibeles

Definicin Relacin Seal/RuidoLa relacin seal/ruido (en ingls Signal to Noise Ratio, SNR o S/N) se define como el margen que hay entre la potencia de la seal que se transmite y la potencia del ruido que la corrompe. Este margen es medido en decibelios.Se denota S/N y se determina por:

Definicin Relacin Seal/RuidoFrecuentemente la relacin seal a ruido se expresa en dB, para lo cual la ecuacin anterior se convierten en:

Factor de Ruido e ndice de RuidoEL FACTOR DE RUIDO denotado como F y el NDICE DE RUIDO, denotado como NF, son ndices que indican la degradacin en la relacin seal a ruido conforme la seal se propaga por un amplificador sencillo, una serie de amplificadores o un sistema de comunicaciones.Factor de Ruido e ndice de RuidoEl factor de ruido es la relacin de S/N de entrada entre la relacin S/N de salida. Esto es, el factor de ruido es una relacin de relaciones.

Factor de Ruido e ndice de RuidoEl ndice de ruido es el factor de ruido expresado en dB, es decir:

Modos de TransmisinEn todo sistema de comunicaciones, el objetivo fundamental es transportar una informacin desde un lugar a otro. La forma como se intercambia informacin entre emisor y receptor da como resultado cuatro formas generales de transmisin sea que la informacin viaje en un solo sentido, en ambos sentidos pero solo uno a la vez o en ambos sentidos al mismo tiempo.Modos de TransmisinLos modos de transmisin son:

Modos de Transmisin simplex (SX) Modos de Transmisin Half Duplex (HDX) Modos de Transmisin Full Duplex (FDX) Modos de Transmisin Full/Full Duplex (FFDX)

Espectro Electromagntico

Espectro Electromagntico

Bandas de FrecuenciasDesignacin de la BandaIntervalo de FrecuenciaIntervalo de longitud de onda. (espacio libre)ELF< 3 KHz> 100 kmVLF3 a 30 KHz10 a 100 kmLF30 a 300 KHz1 a 10 kmMF300 KHz a 3 MHz100 m a 1 kmHF3 a 30 MHz10 a 100 mVHF30 a 300 MHz1 a 10 mUHF300 MHz a 3 GHz10 cm a 1mSHF3 GHz a 30 GHz1 a 10 cmEHF30 a 300 GHz1 a 10 mmINFRARROJO8*1011 a 4*1014 Hz80 a 400 umLUZ VISIBLE4*1014 a 7.5*1014 Hz40 a 80 umLUZ ULTRAVIOLETA7.5*1014 a 1016 Hz1.2 a 40 umRAYOS X, RAYOS GAMMA1016 a 1020 Hz0.6 a 1.2 umRAYOS COSMICOS> 1020 Hz< 0.6 umAncho de BandaDe un Canal: es la gama de frecuencias que dicho canal permite pasar por l sin ser distorsionadas.

De una Seal: es la gama de frecuencias que armnicamente forman parte de dicha seal.

De un Medio de Transmisin: Es la gama de frecuencias que pueden circular en l sin ser distorsionadas.Ancho de BandaDe un equipo de Comunicaciones: Es la gama de frecuencias en las que puede trabajar ese equipo sin distorsionar la seal a su salida.Se representa por la letra B y se determina por la ecuacin:

Regulacin de la TelecomunicacionesMisin:Socializar el uso y aplicacin de las telecomunicaciones y democratizar su acceso hasta convertirlas en plataforma habilitadora de desarrollo para consolidar la Repblica.

El ente regulador de las Telecomunicaciones en Venezuela es la COMISIN NACIONAL DE TELECOMUNICACIONES, CONATELRegulacin de la Telecomunicaciones

VISINEn CONATEL nos visualizamos como una institucin pblica al servicio del pueblo que desarrolla polticas para contribuir a la transformacin permanente de la sociedad a fin de alcanzar los ideales consagrados en la Constitucin de la Repblica Bolivariana de Venezuela en un contexto nacional, continental y mundial.

Regulacin de la Telecomunicaciones

Objetivos Estratgicos: Promover un mayor desarrollo de las telecomunicaciones en el mbito nacional, a fin de garantizar el acceso de los ciudadanos a los servicios de Telecomunicaciones.Promover, articular y fortalecer el desarrollo integral de los programas y proyectos de ndole nacional, con el propsito de poner al alcance de los ciudadanos las herramientas motorizadoras para el desarrollo de sus comunidades.

Regulacin de la Telecomunicaciones

La pgina web de CONATEL , es una fuente de consulta para nuestra actividad investigativa, educativa, empresarial, proyectiva, legal, asesora, mantenimiento, homologacin, venta entre otros.

Ejemplo: veamos unos nmeros extrados de la pgina web de CONATEL.

Nmeros

FinTema 1

GraciasSeales DeterminsticasSeales determnisticas continuasEstos tipos de seales poseen campos de existencia continuos o por lo menos continuos en intervalos, para los cuales se dice que las seales son contnuas por intervalos.

Seales Determinsticas

SISTEMA

ESTIMULO

RESPUESTA

-1

-2

-3

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-5

-6

-7

-(/2

-1

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a)

b)

(/2

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|F(W)|

((W)

w

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((W)

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.

.

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2

f(t)

1

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-4

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4

3

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t

1

x(t)

t

0

R (t)

t

1

k

0

k

t

f(t)

a

b

t

1

0

u1(t)

0

1

a

t

u2(t)

t

0

1

b

t

((t)

0