Por la importancia que en el contexto de la información y las telecomunicaciones, tienen las señales y los sistemas, se presentan las ideas y los conceptos necesarios para que se entienda lo que es una señal y un sistema, así como la manera en que interactúan en las telecomunicaciones.
Señal:
-Es un impulso (variación) perceptible por el cual la información es comunicada mediante medios electrónicos u ópticos a través de cable, microonda, rayos laser, etc.
Dependencia que existe entre el tiempo y una señal.
Esta dependencia del tiempo es una de las características más importantes de casi todas las señales. En términos un poco más formales, las características de la señal son "una función del tiempo".
Para ilustrar esto, se presentan dos señales aparentemente iguales en forma, pero distintas entre sí porque su relación con el tiempo es diferente: la primera tiene una duración de 5 segundos, elevándose a su valor máximo en 3 segundos, mientras que la segunda sube a su valor máximo en 2 segundos y tiene una duración total de 11/3 segundos.
Señal:
-Es un impulso (variación) perceptible por el cual la información es comunicada mediante medios electrónicos u ópticos a través de cable, microonda, rayos laser, etc.
Dependencia que existe entre el tiempo y una señal.
Esta dependencia del tiempo es una de las características más importantes de casi todas las señales. En términos un poco más formales, las características de la señal son "una función del tiempo".
Para ilustrar esto, se presentan dos señales aparentemente iguales en forma, pero distintas entre sí porque su relación con el tiempo es diferente: la primera tiene una duración de 5 segundos, elevándose a su valor máximo en 3 segundos, mientras que la segunda sube a su valor máximo en 2 segundos y tiene una duración total de 11/3 segundos.
En los ejemplos mencionados, las señales varían de una manera continua en función del tiempo; esto significa que conforme avanza el tiempo la señal adquiere valores dentro de un intervalo continuo.
Analizando un ejemplo donde esto no ocurre:
Considérese una señal proveniente de un contador de vehículos al pasar por una caseta de peaje en una carretera. En este caso, el valor que adquiere la señal de conteo puede ser uno de los números asociados con un proceso de conteo: a lo largo del tiempo pueden haber pasado por la caseta 1, 82 ó 197 vehículos, pero el número de vehículos no puede haber sido 63.3.
A diferencia del primer caso, en que se habla de "señales continuas en amplitud" o "señales analógicas", esta segunda clase de señales se denomina "señales continuas en el tiempo, discretas en amplitud": la señal únicamente puede tomar, a lo largo del tiempo, valores de un cierto conjunto, que en este ejemplo, son los números enteros 0, 1, 2, 3, 4, 5... etc. Los cambios entre los valores enteros pueden ocurrir en cualquier instante (este hecho es lo que la hace continua en el tiempo).
En la figura se ilustra una señal x(t) que es continua en el tiempo y continua en amplitud, y una señal y(t) que es continua en el tiempo pero discreta en amplitud.
Analizando un ejemplo donde esto no ocurre:
Considérese una señal proveniente de un contador de vehículos al pasar por una caseta de peaje en una carretera. En este caso, el valor que adquiere la señal de conteo puede ser uno de los números asociados con un proceso de conteo: a lo largo del tiempo pueden haber pasado por la caseta 1, 82 ó 197 vehículos, pero el número de vehículos no puede haber sido 63.3.
A diferencia del primer caso, en que se habla de "señales continuas en amplitud" o "señales analógicas", esta segunda clase de señales se denomina "señales continuas en el tiempo, discretas en amplitud": la señal únicamente puede tomar, a lo largo del tiempo, valores de un cierto conjunto, que en este ejemplo, son los números enteros 0, 1, 2, 3, 4, 5... etc. Los cambios entre los valores enteros pueden ocurrir en cualquier instante (este hecho es lo que la hace continua en el tiempo).
En la figura se ilustra una señal x(t) que es continua en el tiempo y continua en amplitud, y una señal y(t) que es continua en el tiempo pero discreta en amplitud.
Por otra parte, ambas clases de señales tienen un valor determinado para cada valor del tiempo. Sin embargo, existe la posibilidad de que una señal adquiera valores únicamente en ciertos instantes de tiempo (por ejemplo, cada segundo, cada minuto o cada año).
Esto puede deberse, ya sea a que así es el fenómeno físico asociado, o bien porque no se tienen los mecanismos para medir las características de las señales más que en determinados instantes.
Esta clase de señales son denominadas "discretas en el tiempo", a diferencia de las primeras que son "continuas en el tiempo" .
En la figura se ilustra una señal analógica x(t), así como su versión muestreada, que designaremos x[mT], donde las muestras ocurren en los instantes en que el tiempo t toma los valores T, 2T, 3T..., etc. Estos instantes se llaman tiempos de muestreo, y al tiempo entre muestras consecutivas se le llama intervalo de muestreo.
Esto puede deberse, ya sea a que así es el fenómeno físico asociado, o bien porque no se tienen los mecanismos para medir las características de las señales más que en determinados instantes.
Esta clase de señales son denominadas "discretas en el tiempo", a diferencia de las primeras que son "continuas en el tiempo" .
En la figura se ilustra una señal analógica x(t), así como su versión muestreada, que designaremos x[mT], donde las muestras ocurren en los instantes en que el tiempo t toma los valores T, 2T, 3T..., etc. Estos instantes se llaman tiempos de muestreo, y al tiempo entre muestras consecutivas se le llama intervalo de muestreo.
¿Qué es ANALÓGICO y que es DIGITAL?
Aunque ya se ha venido hablando del tema, ahora aclaramos los términos.
El término ANALÓGICO en la industria de las telecomunicaciones y el cómputo significa todo aquel proceso entrada/salida cuyos valores son continuos. Algo continuo es todo aquello de puede tomar una infinidad de valores dentro de un cierto limite, superior e inferior.
El témino DIGITAL de la misma manera involucra valores de entrada/salida discretos. Algo discreto es algo que puede tomar valores fijos. El el caso de las comunicaciones digitales y el cómputo, esos valores son el CERO (0) o el UNO (1) o Bits (BInary DigiTs).
DATOS ANALÓGICOS Y DIGITALES
Las señales transmitidas en un sistema de comunicación son utilizadas para comunicar datos. Los datos pueden clasificarse en:
Datos analógicos
Los datos analógicos provienen de variables que cambian continuamente en el tiempo y pueden tomar un número infinito de valores dentro de un cierto intervalo. Ejemplo de estas variables son temperatura ambiente, presión atmosférica, ondas sonoras, etc.
Datos digitales
Estos datos provienen de variables que solamente pueden tomar un número finito de valores discretos. Algunos ejemplos de estas variables son: los diferentes caracteres que componen un texto, el conjunto de números, el conjunto de números reales enteros que pueden ser representados por una computadora y en general, toda la información generada por equipos de computo.
SEÑALES ANALÓGICAS, DISCRETAS Y DIGITALES
Para transmitir datos a través de un sistema de comunicación es necesario utilizar señales que los representen y se propaguen a través del canal de comunicación. Estas señales pueden clasificarse en:
Señales analógicas
Señales digitales
• Si la señal es discreta tanto en la variable tiempo como en amplitud, se dice que la señal es digital como puede verse en la figura. Se representa igual que la señal discreta x[n]. Mientras que la variable tiempo puede tomar únicamente valores enteros, la amplitud toma valores discretos, pero que no tienen porque ser enteros. Las señales digitales pueden ser señales eléctricas, rayos infrarrojos o rayos láser principalmente.
Normalmente esta señal digital se ve sometida a un proceso de codificación.
Una señal analógica es la que se toma por ejemplo con un micrófono, x(t). Mediante un proceso denominado muestreo se convierte esa señal continua en una señal discreta x[n].
Si ahora mediante otro proceso denominado cuantificación se discretiza la amplitud y se codifica se obtiene la señal digital ˆx[n]. El conjunto de todo el proceso como puede verse en la figura, se denomina digitalización.
Transmisión: Es el proceso que permite transportar información de un lugar a otro con el menor costo y tiempo posible y tan inteligible (comprensible, que está dotado de coherencia y racionalidad) como sea posible.
TRANSMISION ANALOGICA Y DIGITAL
De acuerdo con las señales utilizadas para transmitir información e independientemente del tipo de datos que se envíen, la transmisión puede clasificarse en:
Transmisión analógica
Las señales analógicas sufren una menor atenuación y distorsión que las señales digitales, aunque también se atenúan y se distorsionan.
Estas señales son mas complicadas de generar que las señales digitales, pero pueden viajar a mayores distancias antes de que la atenuación y la distorsión provoquen que la señal no se pueda recuperar.
De manera similar a lo que ocurre con las señales digitales, las señales analógicas sufren mayor atenuación y distorsión tanto al viajar a mayores distancias como al variar mas rápidamente su valor.
En las transmisiones analógicas se utilizan amplificadores para sustituir en la señal la potencia perdida debido a la atenuación. Los amplificadores restituyen potencia a las señales analógicas, pero amplifican el ruido, lo cual no ocurre con los repetidores regenerativos utilizados en las transmisiones digitales.
Transmisión digital
Las señales digitales son más fáciles de generar (que las analógicas), sin embargo cuando se transmite una señal digital por un conductor eléctrico, este sufre una mayor atenuación y distorsión que una señal analógica.
La atenuación y distorsión dependen de las características del medio (conductor eléctrico) y de la velocidad de transmisión, siendo más grandes a mayores velocidades y distancias. Para contrarrestar estos problemas se utilizan repetidores cada cierta distancia. La función de un repetidor es reconocer o decodificar la señal digital que le esta llegando y generar una señal restablecida idéntica nueva. Por esta razón, también se le denomina repetidor regenerativo. En una transmisión digital no se utilizan amplificadores.
RESUMEN DE TRANSMISIÓN ANALÓGICA VERSUS DIGITAL
Aunque ya se ha venido hablando del tema, ahora aclaramos los términos.
El término ANALÓGICO en la industria de las telecomunicaciones y el cómputo significa todo aquel proceso entrada/salida cuyos valores son continuos. Algo continuo es todo aquello de puede tomar una infinidad de valores dentro de un cierto limite, superior e inferior.
El témino DIGITAL de la misma manera involucra valores de entrada/salida discretos. Algo discreto es algo que puede tomar valores fijos. El el caso de las comunicaciones digitales y el cómputo, esos valores son el CERO (0) o el UNO (1) o Bits (BInary DigiTs).
DATOS ANALÓGICOS Y DIGITALES
Las señales transmitidas en un sistema de comunicación son utilizadas para comunicar datos. Los datos pueden clasificarse en:
Datos analógicos
Los datos analógicos provienen de variables que cambian continuamente en el tiempo y pueden tomar un número infinito de valores dentro de un cierto intervalo. Ejemplo de estas variables son temperatura ambiente, presión atmosférica, ondas sonoras, etc.
Datos digitales
Estos datos provienen de variables que solamente pueden tomar un número finito de valores discretos. Algunos ejemplos de estas variables son: los diferentes caracteres que componen un texto, el conjunto de números, el conjunto de números reales enteros que pueden ser representados por una computadora y en general, toda la información generada por equipos de computo.
SEÑALES ANALÓGICAS, DISCRETAS Y DIGITALES
Para transmitir datos a través de un sistema de comunicación es necesario utilizar señales que los representen y se propaguen a través del canal de comunicación. Estas señales pueden clasificarse en:
Señales analógicas
• Si la señal puede tomar cualquier valor (infinito) en cualquier instante de tiempo, es decir, si es una función continua en el tiempo y continua en amplitud, se dice que la señal es continua o analógica como puede verse en la figura. La variable tiempo se representa mediante la letra t y la señal mediante x(t). Ejemplos de estas señales son las señales eléctricas o electromagnéticas para transmitir datos. 
• Si la señal es continua en el tiempo y discreta en amplitud, es decir, la señal está definida en todo instante de tiempo t, pero únicamente puede tomar ciertos valores de amplitud prefijados.
• De manera parecida a la señal digital, una señal discreta sólo tiene valores en una cantidad discreta de puntos (instantes enteros del tiempo). La diferencia está en que estos valores pueden tomar cualquier valor, es decir, no están cuantificados. Estas señales provienen normalmente de conversores analógico-digitales, o lo que es lo mismo, de la discretización de señales continuas. Cuando una señal discreta es cuantificada mediante un cuantificador se transforma en una señal digital.
Señales digitales
• Si la señal es discreta tanto en la variable tiempo como en amplitud, se dice que la señal es digital como puede verse en la figura. Se representa igual que la señal discreta x[n]. Mientras que la variable tiempo puede tomar únicamente valores enteros, la amplitud toma valores discretos, pero que no tienen porque ser enteros. Las señales digitales pueden ser señales eléctricas, rayos infrarrojos o rayos láser principalmente.
Normalmente esta señal digital se ve sometida a un proceso de codificación.
Una señal analógica es la que se toma por ejemplo con un micrófono, x(t). Mediante un proceso denominado muestreo se convierte esa señal continua en una señal discreta x[n].
Si ahora mediante otro proceso denominado cuantificación se discretiza la amplitud y se codifica se obtiene la señal digital ˆx[n]. El conjunto de todo el proceso como puede verse en la figura, se denomina digitalización.
Transmisión: Es el proceso que permite transportar información de un lugar a otro con el menor costo y tiempo posible y tan inteligible (comprensible, que está dotado de coherencia y racionalidad) como sea posible.
TRANSMISION ANALOGICA Y DIGITAL
De acuerdo con las señales utilizadas para transmitir información e independientemente del tipo de datos que se envíen, la transmisión puede clasificarse en:
Transmisión analógica
Las señales analógicas sufren una menor atenuación y distorsión que las señales digitales, aunque también se atenúan y se distorsionan.
Estas señales son mas complicadas de generar que las señales digitales, pero pueden viajar a mayores distancias antes de que la atenuación y la distorsión provoquen que la señal no se pueda recuperar.
De manera similar a lo que ocurre con las señales digitales, las señales analógicas sufren mayor atenuación y distorsión tanto al viajar a mayores distancias como al variar mas rápidamente su valor.
En las transmisiones analógicas se utilizan amplificadores para sustituir en la señal la potencia perdida debido a la atenuación. Los amplificadores restituyen potencia a las señales analógicas, pero amplifican el ruido, lo cual no ocurre con los repetidores regenerativos utilizados en las transmisiones digitales.
Transmisión digital
Las señales digitales son más fáciles de generar (que las analógicas), sin embargo cuando se transmite una señal digital por un conductor eléctrico, este sufre una mayor atenuación y distorsión que una señal analógica.
La atenuación y distorsión dependen de las características del medio (conductor eléctrico) y de la velocidad de transmisión, siendo más grandes a mayores velocidades y distancias. Para contrarrestar estos problemas se utilizan repetidores cada cierta distancia. La función de un repetidor es reconocer o decodificar la señal digital que le esta llegando y generar una señal restablecida idéntica nueva. Por esta razón, también se le denomina repetidor regenerativo. En una transmisión digital no se utilizan amplificadores.
RESUMEN DE TRANSMISIÓN ANALÓGICA VERSUS DIGITAL
Algunas de las VENTAJAS de la transmisión digital [con respecto a la analógica] son:
1.-La ventaja principal de la transmisión digital es la inmunidad al ruido. Las señales analógicas son más susceptibles que los pulsos digitales a la amplitud, frecuencua y variaciones de fase. Esto se debe a que con la transmisión digital, no se necesita evaluar esos parámetros, con tanta precisión, como en la transmisión analógica. en cambio, los pulsos recibidos se evalúan durante un intervalo de muestreo y se hace una sola determinación si el pulso está arriba (1) o abajo de un umbral específico (0).
2.-Almacenamiento y procesamiento: Las señales digitales se pueden guardarse y procesarse fácilmente que las señales analógicas.
3.- Los sistemas digitales utilizan la regeneración de señales, en vez de la amplificación, por lo tanto producen un sistema más resistente al ruido que su contraparte analógica. 4.- Las señales digitales son más sencillos de medir y evaluar. Por lo tanto es más fácil comparar el rendimiento de los sistemas digitales con diferentes capacidades de señalización e información, que con los sistemas analógicos comparables.
5.- Los sistemas digitales están mejor equipados para evaluar un rendimiento de error (por ejemplo, detección y corrección de errores), que los analogicos.
6.- Los equipos que procesan digitalmente consumen menos potencia y son más pequeños, y muchas veces con más económicos.
Algunas de las DESVENTAJAS de la transmisión digital son las siguientes:
1.- La transmisión de las señales analógicas codificadas de manera digital requieren de más ancho de banda para transmitir que la señal analógica.
2.- Las señales analógicas deben convertirse en códigos digitales, antes que su transmisión y convertirse nuevamente a analógicas en el receptor.
3.-La transmisión digital requiere de sincronización precisa, de tiempo, entre los relojes del transmisor y receptor.
4.- Los sistemas de transmisión digital son incompatibles con las instalaciones analógicas existentes.
No hay comentarios:
Publicar un comentario