TEMA 02 Telematica 0809

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SISTEMAS DE

TELECOMUNICACIONTELEMATICA

TEMA 2

0. INTRODUCCIÓN.

0.1. Concepto de telecomunicación.

El término telecomunicación nació a principiosdel siglo XX y en 1932 se definió como:

"toda comunicación telegráfica o telefónica designos, escritos, imágenes y sonidos de cualquiernaturaleza: por hilo, radioelectricidad u otro

sistema o procedimiento de señalización eléctricao visual (semáforos)"

0.2. Necesidad de la comunicación. El hombre, necesita vivir con otros congéneres, la

comunicación le permite ampliar sus capacidades.

Se adquiere información por los cinco sentidos y la

comparte con sus semejantes a través de gestos, gritos y

fundamentalmente por la palabra hablada.

Esta necesidad no sólo se ciñe al ámbito inmediato, sino

que se demanda romper con los límites espacial y

temporal, deseando que la información pueda viajar en la

distancia y que permanezca en el tiempo.

En la actualidad, se consideran sectores estratégicos los

relacionados con ella: transportes, prensa,

telecomunicaciones (teléfono, radio, televisión), etc.


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0.3. Evolución histórica de lascomunicaciones.

Los romanos hacían uso de torres escalonadas.

Hans Christian Oersted (1777-1851) sento lasbases del electromagnetismo.

James Clerk Maxwell propuso las leyes delelectromagnetismo en 1865.

Alexander Graham Bell (1847-1922) se le adjudicola patente sobre el teléfono.

En 1880 se instaló la primera línea telefónica entreBoston y Providence.

En España la primera comunicación telefónicatuvo lugar el 16 de diciembre de 1877, entre elCastillo de Montjuich y la Ciudadela de Barcelona.

emisión radioeléctrica:

1865 Se funda la "Unión Telegráfica Internacional(UTI)"

1888 Hertz emitió y recibió ondas de radio.

1895 Marconi transmite señales de morse a unos500 m., e introduce dos mejoras técnicas: laantena y la toma de tierra. El ruso Popov estáconsiderado como coinventor de la radio.

1896 Marconi patenta el primer sistema de radio,con un alcance de 2,5 Km.

1901 El 12 de diciembre Marconi estableció la

primera comunicación radiotelegráfica

transatlántica (en 1909 recibió el Premio Nobel).

1907 Servicio regular radiotelegráfico.

1915 Primeras pruebas radiotelefónicas.

1928 Se establece el primer radioenlace telefónico

transoceánico entre Nueva York y Londres.


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En la década de los 20 se crearon dentro de la UTIel Comité Consultivo Internacional de Teléfonos(CCIF), el de Telégrafos (CCIT) y el de Radio(CCIR).

1932 Se cambió el nombre de la Unión por "UniónInternacional de Telecomunicaciones" (UIT). En laactualidad es una organización especializada delas Naciones Unidas.

1956 Se produjo la fusión del CCIF y el CCITen el "Comité Consultivo Internacional Telefónico yTelegráfico" (CCITT).

1. TEORÍA GENERAL. 1.1. Teoría de la comunicación.

La telecomunicación tiene por objeto la transmisión

de información entre dos puntos arbitrarios.

"Teoría de la información" es la Teoría matemática

que trata la transmisión de la información y los

efectos del ancho de banda, distorsión y ruido".

Estudia el proceso al que hay que someter lasseñales antes y después de su transmisión, y la

capacidad de los modelos de canal para transmitir

información.

1.2. Sistemas de telecomunicación. Se basa en el concepto de "canal de transmisión".

Un canal de transmisión es un conjunto deequipos, facilidades y asignaciones en el espacio,tiempo o frecuencia, dispuestos para transportaruna información determinada desde su fuente a sudestino.

El concepto de sistema de telecomunicaciónincluye no sólo la transmisión y la recepción deseñales, sino el procesamiento de las mismas y laorganización de redes.


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1.3. Modelos de sistema detelecomunicación.

Modelo A

Fuente deinformación

Medio detransmisión

Sistema derecepción

Modelo B:

Fuente Procesador

Perturbación

Medio Procesador Destino

TRANSMISOR RECEPTOR

Modelo C:

Medio detransmisión

Perturbación

ReceptorDestino

informaciónTransmisor

Fuente deinformación

Canal de comunicación


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TRANSMISIÓN DE SEÑALES DIGITALESPOR REDES ANALÓGICAS.

TRANSMISIÓN DE SEÑALES ANALÓGICAS POR REDES DIGITALES.

Características del medio Atenuación: aporta la medida de la disminución de

la energía de la señal en su camino desde elemisor al receptor. Unidad dB

Distorsión lineal: la variación no deseada de unaforma de onda, motivada por diferir lascaracterísticas del medio de transmisión de lasideales.

Interferencia (diafonía): cuando sobre la señaltransmitida actúan otras ajenas a ella, pero denaturaleza similar. Acoplamiento.

Ruido: la resultante de un conjunto deperturbaciones no deseadas. Agitación térmica.


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Aspectos del medio que influyen en latransmisión Ancho de banda: al aumentar el ancho de

banda, se incrementa la velocidad detransmisión.

Dificultades en la transmisión: atenuación,ruido, etc.

Interferencias: especialmente importante en losmedios no guiados aunque también aparecenen los guiados (e.g. par trenzado).

Número de receptores: Múltiples receptores enmedios guiados pueden atenuar la señal.

Tipos de medios de Transmisión

Guiados.

Par trenzado

Cable coaxial

Fibra óptica

No guiados.

Atmósfera Espacio

Espectro electromagnético


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1.4. Señal eléctrica.

Clasificación:

Deterministica: Pueden calcularse y predecir el

valor instantáneo.

Estacionarias: Las que poseen algún valor constante.

Periódicas: Cuyos valores se repiten cada cierto tiempo.

Aleatoria: Sus parámetros solo se pueden definir

estadísticamente. Media, probabilidad ...También pueden ser estacionarias.

1.5. Descripción de señales en eldominio del tiempo. Señal senoidal:

Frecuencia f

Periodo T

Valor de pico vp Valor de pico a pico vpp Valor medio vm

Valor eficaz vef Angulo de desfase

v t vp sen ft ( ) . ( )= +2π Φ

Φ


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1.6. Descripción en el dominio de lafrecuencia.

Desarrollo en serie de Fourier: Toda señal

periódica puede descomponerse en una suma deseñales senoidales, cuyas frecuencias sonmúltiplos de la frecuencia de esa señal.

x(t)= A + B sen(2Bfot) + C sen (2B2fot) + D sen(2B3fot) +...

AB

C

A

fo 2fo 3fo0

Frecuencia

Conceptos asociados al dominiode la frecuencia

Normalmente una señal está formada por muchasfrecuencias.

Se puede ver como la suma de muchas ondas tiposeno de frecuencias distintas (análisis de Fourier).

Espectro: rango de frecuencias contenidas en unaseñal y su energía.

Ancho de banda absoluto: ancho de banda delespectro.

Ancho de banda efectivo (ancho de banda): bandaconteniendo la mayor parte de la energía delespectro.

Descomposición de una señalComponentecontinua


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Filtros

Un filtro es un dispositivo que atenúa o potencia determinadas

frecuencias presentes en la señal de entrada, de modo que lasalida elimine o refuerce las mismas en determinados rangos.

Filtro

u(t) y(t)

La función de transferencia del filtro, a través de su diagrama deBode, nos da una idea del rango de frecuencias que se atenúan opotencian

Tipos de filtros

Atendiendo al rango de frecuencias que se atenúan o potencian sepueden clasificar los filtros en:

|G(ω)|

ω

|G(ω)|

ω

|G(ω)|

ω

|G(ω)|

ω

Pasa bajaPasa alta

Pasabanda

Rechazode banda

Filtro Paso Bajo


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Tipos de filtros

|G(ω)|

ω

Pasa baja

|G(ω)|

ω

Pasa alta

Filtropasa baja

Filtropasa alta

Filtro Paso Alto

Filtro Paso Banda


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Filtro ideal

|H(jω)|

ω

Un filtro prototipo ideal deberíatener un diagrama de Bode condos zonas de |H(jω)| = 1, 0

No es físicamente realizable,por lo que debe aproximarsepor filtros reales, tales comolos de Butterworth, Bessel,etc.

ωc=1

1

|H(jω)|

ω

ωc=1

1

Los filtros reales presentan unazona de transición y quizás unrizado de acuerdo a lasposiciones de sus polos-ceros

Tipos de filtros típicos

|G(jω)|2

ω

ωc=1

1|G(jω)|2

ω

ωc=1

1

|G(jω)|2

ωc=1

1

ωs

|G(jω)|2

ωc=1

1

Butterworth

Bessel

Elipticos

Chebyshev I

Chebyshev II

Comunicaciones de datos

http://www.ac.uma.es/~nico/docencia/ar/tema2.PDF


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Modulaciones digitales

Cuanto más

sencillos sonlos equiposmayor es elancho debandaocupado.

Modulaciones

Modulaciones básicas

ASK

FSK

PSK


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Representación de las señales portadoras

ASK PSK

FSK

Modulación en cuadratura.(Formato I/Q )

Transmisor I/Q


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Receptor I/Q

Tasas de símbolos y de bits

Tasas de símbolos y de bits (II)


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Modulaciones prácticas MSK es un tipo deFSK en el que ladesviación de

frecuencia de picoa pico es igual a

la mitad de la tasa

de bits.

Técnicas de multiplexación. En el tiempo, enfrecuencia, geográfica o en código TDMA. Time division multiple access. Acceso

múltiple por división en el tiempo. Cada señalen un momento de tiempo.

FDMA. Frecuency division multiple access.Cada señal en una frecuencia.

Reparto físico del espacio. Cada señal en unsitio.

CDMA. Code division multiple access. Accesomúltiple por división en código. Cada señalcon un código distinto.

TDMA


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FDMA

ADSL. Utiliza FDMA. Usado para enlace entre el ususario y la

red (bucle de abonado).

Esquema de instalación


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Esquema de conexión (II)

ADSL 2 y 2+ADSL2 se consigue 12/2 Mbps y con ADSL2+ 24/5 Mbps

Multiplexación geográfica


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CDMA

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