CLASES DE
SEÑALES
Química. Ingeniería en Sistemas. FRLP.UTN
INTEGRANTES:
Cantou Gonzalo
Nanni Ignacio
Veron
CONCEPTOS BASICOS DE TRANSMISION
DE DATOS
Los datos se transmiten a través de caminos de comunicación, usando señales
eléctricas y secuencias de bits para representar numero y letras o también a través
señales luminosas como en el caso de fibras ópticas
La materia esta compuesta por partículas básicas que pueden contener una carga
eléctrica . Algunas partículas llamadas electrones y protones, que tienen
respectivamente, polaridad negativa y positiva, se agrupan de una forma ordenada
para formar los átomos; las cargas negativas y positivas se atraen estabilizando el
átomo. Para generara un flujo de corriente eléctrica se introduce una carga eléctrica
en un extremos del camino de comunicaciones o conductor.
Características de la Transmisión
•Un bit que viaja por un camino de comunicaciones es en realidad una representación
del estado eléctrico u óptico de la línea durante un cierto periodo de tiempo.
•El bit 1 se puede representar situando en la línea una señal eléctrica fuerte durante
una pequeña fracción de segundo. Y el bit 0 se representaría durante una señal de
bajo nivel durante el mismo periodo de tiempo
SEÑALES ANALOGICAS
La mayoría de las señales consiste en ondas
oscilantes, como se muestran en la figura:
Dicha señal se denomina analógica por su característica de continuidad
Ciclo 1
Ciclo 2
Ciclo 3
Ciclo 4
+
Frecuencia
Dicha señal se denomina analógica por su característica de continuidad
La señal oscilante tiene tres características que se pueden modificar para que se
transmitan los datos generados por la computadora
Amplitud
Frecuencia
Fase
SEÑALES DIGITALES
Otro método usual consiste en usar una onda cuadrada simétrica como la que se ve en la figura:
Secuencias de Bits
0
1
0
0
0
0
1
0
Impulsos digitales antes
de la transmisión
La onda cuadrada representa un tensión que se conmutan instantáneamente de una
polaridad positiva a una polaridad negativa.
Ventajas de la transmisión digital
La transmisión digital supone el empleo de repetidores regenerativos, solo es
necesario detectar la ausencia de un impulso (0 binario) o la presencia de un impulso
(1 binario) después la señal aparece completamente reconstruida. Los repetidores
crean una señal de tanta calidad como la original , las señales digitales pueden
soportar mas distorsión, interferencias y una relación señal/ruido superior que las
señales analógicas
AMPLITUD
Ciclo 1
Ciclo 2
Ciclo 3
Ciclo 4
5V
3V
-3 V
-5 V
Frecuencia
La amplitud o tensión se determina por la cantidad de carga eléctrica insertada en el
cable. Esta tensión se puede poner a nivel alto o bajo dependiendo del estado binario;
esto es, 1 o 0. Otra característica eléctrica es la potencia la cual determina hasta que
distancia se puede propagar la señal.
FRECUENCIA
Ciclo 1
Ciclo 2
Ciclo 3
Ciclo 4
5V
3V
-3 V
-5 V
Frecuencia
La señal se distingue también por su frecuencia, es decir el número de oscilación
completa de la onda durante cierto periodo de tiempo. La frecuencia se mide en
oscilaciones por segundo, la industria eléctrica ha definido la unidad en un hertzio (Hz)
que significa una oscilación por segundo .
Otros términos que también se utilizan para describir el hertzio son el baudio y los
ciclos por segundo
Dicha frecuencia se puede manipular dándole valores altos o bajos para poder
representar los estados binarios 1 y 0
FASE
90°
90° ó 1/4
0°
0°
180° ó 1/2
360° o Completo
180°
270°
270° ó 3/4
La fase de la señal indica el punto que ha alcanzado la señal en su ciclo: en la figura
la fase de la señal son las siguientes:
¼ de ciclo
¾ de ciclo
½ de ciclo
1 ciclo completo
La manera de representar 0 y 1 mediante esta técnica es por medio del defasaje de la
señal, representando el 0 con ¼ de ciclo y el 1 con ¾ de ciclo
DISTORSIONES DE TRANSMISION
Las distorsiones se pueden dividir en: Sucesos Aleatorios y Sucesos No Aleatorios.
Los Sucesos Aleatorios no se pueden predecir; a diferencia de los Sucesos No
Aleatorio que son predecibles, por lo tanto de pueden aplicar mecanismos preventivos
Distorsiones Aleatorias
Distorsiones No Aleatorias
Ruido de impulso
Atenuación
Desvanecimiento de la señal
radio
Retardo
Ecos
Distorsión de voltaje
DISTORCIONES DE TRANSMICION
Distorsiones Aleatorios
Ruido de impulso: existen muchas fuentes de ruido de impulso. Todos los efectos
electrónicos no deseados como cambios de tensión, ruido de marcación, malos
ajustes eléctricos y movimiento de juntas eléctricas mal conectadas
La secuencia binaria original representa el numero 281 en base 10. En la figura 1
los datos se reciben tal como se enviaron. Si se introduce ruido de impulso como
en la figura 2 se produce una alteración de los bits y el número 281 pasa a ser el
347 como muestra en la figura 3
DISTORCIONES DE TRANSMICION
Distorsiones Aleatorios
Desvanecimiento de la señal radio: este fenómeno se manifiesta de dos formas
Desvanecimiento selectivo: ocurren cuando las condiciones atmofericas envían
una transmisión hasta el punto que las señales alcanza el receptor en trayectorias
ligeramente diferentes. Estas trayectorias resultantes pueden originar interferencia
y errores en los datos.
Condiciones atmosféricas
DISTORCIONES DE TRANSMICION
Distorsiones Aleatorios
Desvanecimiento de la señal radio: este fenómeno se manifiesta de dos formas
Desvanecimiento plano: tiene lugar durante la niebla y cuando el terreno
circundante se encuentra muy húmedo. Estas condiciones cambian las
características eléctricas de la atmósfera. Una parte de la señal transmitida es
refractada y no alcanza la antena receptora.
Condiciones del terreno
Ecos
DISTORCIONES DE TRANSMICION
Distorsiones Aleatorios
Cambios de fase : En algunas ocaciónes un ruido de impulso cambia la fase de la
señal, el cambio normalmente es de corta duración. La fase puede alterarse y
posteriormente volver a su estado original. Si esto no ocurre así puede originarse
errores en los datos
DISTORCIONES DE TRANSMICION
Distorsiones No Aleatorios
Atenuación
Retardo
Distorsión de voltaje
ATENUACION: La intensidad de una señal se va atenuando (decae) a medida que avanza
a través del canal de transmisión. El nivel de atenuación depende de la frecuencia de la
señal, del medio de transmisión y la longitud del circuito.
RETARDO: Una señal está formada por muchas frecuencias, estas frecuencias no viajan a
la misma velocidad y por ello alcanzan al receptor en instantes distintos.Los retardos
excesivos crean errores conocidos como “Distorsión por retardo”.
METODOS DE TRATAMIENTO DE ERRORES
La mayoría de los métodos empleados para la detección de errores de datos
añaden bits redundantes al final del mensaje. La configuración real de bits
redundantes se obtiene a partir de la secuencia de bits de datos
Algunas de las técnicas mas utilizadas son:
Verificación de Redundancia Vertical (VRC)
Verificación de RedundanciaLongitudinal (LRC)
Verificación de Redundancia Cíclica (CRC)
METODOS DE TRATAMIENTO DE ERRORES
Verificación de Redundancia Vertical (VRC): Consiste en la
adicion de un bit(bit de paridad) a cada cadena de bits que forman un carácter.
Este bit se pone a 1 o a 0 dependiendo de si se quiere que el número de bits a 1
sea par o impar. El bit de paridad se inserta en la estación transmisora, se envia
con cada carácter del mensaje y se verifica en el receptor para determinar si la
paridad de cada carácter es correcta.
Si durante una transmición se produce una perturbación que cambia un bit de 1 a
0 o de 0 a 1, la verificación de paridad detectará este hecho.
METODOS DE TRATAMIENTO DE ERRORES
Verificación de Redundancia Longitudinal (LRC): En lugar
de un bit de paridad en cada carácter se, la técnica LRC emplea la paridad (par o
impar) a nivel de un bloque entero de caracteres. La verificación de bloque
proporciona un método mejor para detectar los errores que se produzcan en los
caracteres .
Se emplea normalmente junto con VRC, y se denomina entonces codigo
bidimensional de verificación de paridad bidimensional.
Bits en Caracteres
1
2
3
......
N
LRC
1
0
1
0
0
2
1
0
0
0
3
1
0
1
1
4
0
0
1
0
5
0
1
0
0
6
1
0
1
1
7
0
0
1
0
VRC
0
1
1
1
METODOS DE TRATAMIENTO DE ERRORES
Verificación de Redundancia Cíclica (CRC): Se divide la
secuencia de datos del usuario por un número binario predeterminado.
El resto resultante se añade al mensaje como campo de CRC. La secuencia de
datos sufre en el extremo receptor la misma operación y a continuación se
compara con el campo CRC.
Si los dos valores son idénticos, el mensaje se acepta como correcto.
PROMEDIADO CONJUNTO
En el promediado Conjunto, sucesivas series de datos (matrices) se recogen y suman
punto por punto. Este proceso, a menudo se denomina coadición. Despues de terminar la
recogida y la suma, los datos se promedian dividiendo la suma para cada punto por el
número de barridos realizados.
La siguiente figura ilustra el promediado Conjunto de un espectro sencillo de absorción.
PROMEDIADO POR GRUPOS
El promediado por grupos es un procedimiento digital para suavizar irregularidades de
una forma ondulatoria, suponiéndose que las mismas son consecuencia de ruido. Se
supone que laseñal analítica analogica varía sólo lentamente con el tiempo y que el
promedio de un número pequeño de puntos adyacentes es una medida mejor de la señal
que cualquiera de los puntos individuales.
La figura (b) ilustra el efecto de la tecnica en los datos
representados en la figura (a). El primer punto en la
gráfica por grupos es la media de los puntos 1, 2 y 3 en la
curva original; el punto 2 es el promedio de los puntos 4,
5 y 6 y así sucesivamente.
En la práctica se promedian de 2 a 50 puntos para dar
lugar a un punto final.
FILTRADO DIGITAL
El filtrado digital puede llevarse a cabo mediante un procedimiento de transformada de
Fourier. En este caso, la señal original,que varía en función del tiempo (una señal en el
dominio de tiempo), se transforma en una señal en el dominio de frecuencia en la que la
variable independiente es ahora la frecuencia en lugar del tiempo.
La señal frecuencia se multiplica por la respuesta de frecuencia de un filtro digital, que
elimina una cierta región de frecuencias de la señal transformada.
La señal filtrada en el dominio de tiempo se recupera a continuación por medio de una
transformada de Fourier inversa.
Bibliografía: Principios de Análisis Instrumental, Skoog.Holler,Nieman.Ed.Mc GrawHill
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