SISTEMAS DE COMUNICACIONES DIGITALES

ING. Danny BARONA Valencia

Introducción

Apareció por el deseo de aumentar la capacidad de canal.

Transmisión de pulsos digitales entre 2 puntos en un sistema de comunicaciones.

Miniaturización de equipos terminales y componentes electrónicos.(Adaptabilidad a elementos de estado sólido CI)

Transmisión Digital

INTERFACEDE

TERMINALDIGITAL

INTERFACEDE

TERMINALDIGITAL

ConvertidorA/D

Entrada de FuenteDigital

Entrada de FuenteAnalógica

ConvertidorD/A

Salida de destinoDigital

Salida de destinoAnalógica

Introducción

Transmisión de pulsos digitales, entre dos o mas puntos en un sistema de comunicaciones.

Se requiere de un medio físico para la transmisión.

La información fuente puede estar en formato analógico o digital.

Antes de la transmisión se requiere pasar a formato Digital.

Para la transmisión se requiere de una interfaz de Terminal Digital.

Ventajas De la Transmisión Digital

Inmunidad al ruido.

Se prefiere a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalización.

Los sistemas digitales utilizan la regeneración de señales en vez de la amplificación por lo tanto produce un sistema más resistente al ruido.

Son más sencillos de medir y evaluar.

Están mejor indicados para evaluar un movimiento de error.

Desventaja de la Transmisión Digital

La transmisión de las señales analógicas codificadas a DIGITAL requieren de más ancho de banda para transmitir que las señales analógicas.

Las señales analógicas deben convertirse en códigos digitales, antes de su transmisión, y convertirse de nuevo analógicas en el receptor.

La transmisión digital requiere de sincronización precisa, de tiempo, entre los relojes del transmisor y del receptor.

Los sistemas de transmisión digital son incompatibles con las facilidades analógicas existentes.

Sistema de Radio Digital

INTERFACEDE RADIODIGITAL

INTERFACEDE RADIODIGITAL

ModulaciónDigital

Propagaciónen el

EspacioLibre

ConvertidorA/D

Entrada de FuenteAnalógica

ConvertidorD/A

Digitalización de una Señal Analógica

Filtrado (Limita el BW del canal) Muestreo (PAM) Cuantificación (PCM) Codificación (PCM)

Filtrado Muestreo Cuantificación/Codificación

Transmisor Receptor1001001

Decodificación Filtrado

Modulación Por Amplitud de Pulsos (PAM)

Se muestrea la señal a intervalos, de tiempo regular.

La amplitud de un tren de pulsos de ancho constante varía en proporción a los valores muestreados de la señal moduladora (Señal mensaje).

Energía requerida para transmitir impulsos es menor, con respecto a una señal análoga.

Los impulsos son menos afectados por el Ruido, que las señales analógicas. Mejor S/N.

Modulación Por Amplitud de Pulsos (PAM)

Mensaje Original

Señal Modulada en PAM

Señal Modulante

Amplitud

Tiempo

Modulación por Código de Pulsos (PCM)

Técnica de Modulación Digital, utilizada en la transmisión Digital.

Consiste en representar muestras instantáneas de una señal analógica mediante códigos binarios.

La idea es cuantificar las muestras en palabras binarias, para esto: Cuantificación Lineal o No Lineal.

La longitud de la palabra binaria, depende del servicio de telecomunicaciones o la aplicación.

Circuito Básico Convertidor A/D

Cuantificador/Codificador

Reloj deMuestreo

Reloj deCuantificación

PAMEntrada

AnalógicaPCM

Muestreador

Digitalización del Canal de Voz

Cuantificador/Codificador

Reloj deMuestreo

Reloj deCuantificación

PAMEntrada

AnalógicaPCM

Muestreador

BW= 4 Khz

Fm= 2Fmax= 8Khz

Tm= 1/Fm= 125 uSeg

Tc= Tm/n= 15.625 uSeg

N= bits de cuantificación

Fc= 1/Tc= 64 Khz

Salida Digital

64 Kbps

Ejercicios de Aplicación 1

Dos señales analógicas que poseen un mismo ancho de banda, son muestreadas y codificadas por un circuito CODEC. Si la frecuencia del reloj de cuantificación es 192 Khz y cada muestra se cuantifica con 8 bits.a) Realizar un diagrama en bloques detallado del circuito.b) Hallar la frecuencia de reloj de muestreo de todo el sistema.c) Hallar el ancho de banda de cada canal.

Ejercicio de Aplicación 2

8 canales de comunicaciones se muestrean y se multiplexan usando PAM. Las señales multiplexadas en el tiempo (TDM) pasan a través de un filtro pasa-bajos ideal. Seis (6) de las señales de entrada son de banda limitada a 3.3 Khz y las otras dos (2) a 10 Khz.

Si el muestreo de los canales es igual. ¿ Cuál es la mínima razón de muestreo?

Circuito de Muestra y Retención

R

C R

RC >>T(muestra)