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Tecnologías de Comunicación
de Datos: Señales y Sistemas
Ing. Aníbal Coto Cortés
Programa de Técnico en
Telemática
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Señales y Sistemas
• Concepto de Información
• Elementos de un sistema de Comunicación
• Problemas en la transmisión de información
• Tipos de señales
• Relación señal a ruido
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Concepto de Información• Todo sistema de comunicación tiene como
objetivo la transmisión de información
• Según el DRAE información es:
“Comunicación o adquisición de conocimientos que permiten ampliar o precisar los que se poseen sobre una materia determinada ”
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Concepto de información• La información está relacionada con la
novedad de un hecho. Esto se mide con la probabilidad de que un hecho ocurra.
• La ocurrencia de un hecho muy probable transmite poca información.
• La ocurrencia de un hecho poco probable transmite mucha información.
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Mensaje
• Según el DRAE Mensaje es:
“Conjunto de señales, signos o símbolos que son objeto de una comunicación”
• Para nuestro caso, mensaje será la manifestación física de la información.
• Ejemplos: letras, palabras, la voz, música, imágenes, niveles de humedad, de tensión, etc…; en general SÍMBOLOS
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Señal
• En electrónica, los símbolos utilizados son señales eléctricas, siendo la más común el voltaje.
• La información reside en la variación de la señal.
• Por lo tanto, la variación de la señal debe ser proporcional a la variación del mensaje.
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Comunicación
• “Transmisión de señales mediante un código común al emisor y al receptor ”
• Es la transferencia de información.
• Generalmente el transmisor y el receptor están separados una distancia considerable, que va desde unos cuantos metros hasta millones de kilómetros.
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Sistema de Comunicación
• Se trata del conjunto de dispositivos que se encargan de la transferencia de la información entre un transmisor y un receptor.
• Su objetivo es entregar al receptor las señales del mensaje de tal forma que difieran lo menos posible de las entregadas por el transmisor.
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Tipos de Sistemas de Comunicación
• Simplex (SX)– Aquellos que permiten comunicación solo en un
sentido. Ejemplo: TV, Radio, etc…
• Half Duplex (HDX)– Aquellos que permiten comunicación en dos
sentidos pero no al mismo tiempo. Ejemplos: Radios de comunicación.
• Full Duplex (FDX)– Aquellos que permiten comunicación en dos
sentidos y al mismo tiempo. Ejemplo: Teléfonos.
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Elementos de un Sistema de
Comunicación
• Transductores.
• Transmisor.
• Medio de Transmisión, también llamado Canal de Comunicación. En él SIEMPRE habrán interferencias.
• Receptor.
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Sistema de Comunicación
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Transductor
• Se encarga de la conversión de las señales del mensaje original en señales eléctricas que lleven el mismo mensaje.
• Ejemplos: micrófono, sensores de temperatura, sensores de luz, teclados, etc…
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Transmisor
• Se encarga de adaptar la señal la señal original entregada por el transductor (señal en banda base) al medio de transmisión, para realizar una transmisión eficiente.
• Funciones: amplificar, filtrar, codificar, modular (proceso más importante).
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Modulación
• Es un proceso de modificar algún parámetro de una señal portadora (la que portará la información) de forma proporcional a la señal original.
• Es necesario para hacer más eficiente la transmisión de la información.
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Medio de Transmisión
• Es el enlace físico entre el transmisor y el receptor.
• Existen medios guiados y no guiados.
• Ejemplos: cables, fibra óptica, aire, agua, vacío, etc…
• En él es donde se presentan la mayoría de obstáculos en la transmisión, llamados interferencias, además de la atenuación.
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Interferencias
• Son todas aquellas señales no deseadas que se mezclan con la señal de información provocando su deformación:
– Distorsión
– Diafonía
– Ruido
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Distorsión
• Es la deformación de la señal, y se debe a la imperfección o limitación del canal de comunicación en cuanto a la forma en que responde a la señal puesta en él.
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Diafonía
• Son las perturbaciones que sufre la señal por efecto de señales ajenas al sistema.
• Estas otras señales, por lo general son producto de otros equipos fabricados por el hombre.
• Ejemplo: interferencia en la radio debido a motores, interferencia entre teléfonos, etc…
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Ruido
• Son señales aleatorias o impredecibles que se agregan a la señal de información provocando su deformación parcial o total.
• Generalmente es producto de fenómenos naturales tanto del sistema como fuera de él.
• Ejemplo: ruido térmico.
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Atenuación
• Es el decremento progresivo de la amplitud de la potencia con la distancia.
• Se debe a la absorción de la energía de la señal por parte del medio de transmisión.
• Es una características de TODOS los medios de transmisión.
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Receptor
• Se encarga de extraer del medio de transmisión la señal que se transmite y efectuar las operaciones contrarias a las del transmisor (decodificar, demodular) para regresar la señal a su condición inicial.
• Para contrarrestar la atenuación la señal también se debe amplificar.
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Demodulación
• Es la operación de restituir la señal a su condición inicial (banda base).
• También se conoce como detección.
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Señales
• Es la manifestación eléctrica de la información.
• Es una tensión o una corriente, que constituye el equivalente eléctrico del mensaje original. Son equivalentes.
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Tipos de Señales
• Determinísticas.
– Son aquellas cuya ley de variación se conoce con certeza. Ejemplo: señal portadora.
• No determinísticas.
– Son las señales que no se pueden predecir. También son llamadas señales estocásticas, o aleatorias. Ejemplo: señal de información.
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Señales Determinísticas
• Señal Sinusoidal.
– Señal analógica utilizada ampliamente como
señal portadora. Su variación es
perfectamente predecible.
• Señal no sinusoidal.
– Cualquier otra señal que no sea sinusoidal.
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Señales Determinísticas
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Señales Determinísticas
• Periódicas.
– Son todas aquellas señales que satisfacen la
condición:
• Aperiódicas.
– Aquellas que no se repiten periódicamente.
( ) ( )f t f t T= +
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Señales periódicas y aperiódicas
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Señales Determinísticas
• Analógicas.
– Es una señal continua en el tiempo que
puede tomar cualquier valor dentro de un
rango finito definido.
• Digitales.
– Es una señal discreta que únicamente puede
tomar un número finito de valores.
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Señales Analógicas y Digitales
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Relación Señal a Ruido (SNR)
• Es una parámetro muy importante en comunicaciones eléctricas.
• Mide cuanto más grande es la potencia de la señal respecto a la potencia del ruido.
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Relación Señal a Ruido (SNR)
• Generalmente se expresa en decibeles.
• La presencia del ruido limita la fiabilidad con la que el receptor puede interpretar correctamente la información transmitida.
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Referencias
• Herrera Pérez, Enrique.Comunicaciones I: Señales, modulación y transmisión. Limusa, México, 1999.