comunicaciones digitales nic

29
Comunicaciones Digitales Fundamento de Telecomunicaciones Unidad IV IIC2014 Presentado por: Garay Muñoz, Francisco Gutiérrez Pérez, Yahoska Melissa Hernández Hernández, Ingrid Gabriela Lorío Cabezas, Diana Massiel Mendoza López, Marco Antonio

Upload: marco-mendoza

Post on 16-Dec-2014

60 views

Category:

Technology


1 download

DESCRIPTION

PCM, PWM, DM

TRANSCRIPT

Page 1: Comunicaciones digitales Nic

ComunicacionesDigitalesFundamento de TelecomunicacionesUnidad IV

IIC2014

Presentado por:• Garay Muñoz, Francisco• Gutiérrez Pérez, Yahoska Melissa• Hernández Hernández, Ingrid

Gabriela• Lorío Cabezas, Diana Massiel• Mendoza López, Marco Antonio

Page 2: Comunicaciones digitales Nic

Generación de la señal modulada apartir de la señal portadora y la señalmoduladora

PCM

Si una señal original analógica (señalmoduladora) se quiere transformar endigital, se deberá utilizar una señalportadora de carácter impulsivo, queesté formada por una serie de impulsosiguales, separados entre sí en undeterminado intervalo de tiempo. Enuna señal impulsiva son tres losparámetros que la caracterizan: laamplitud de los impulsos, la anchura delos mismos y la posición que ocupa, opuede ocupar, cada uno respecto a lateórica, esto es, la que debería ocupar sino estuviese modulada por la señalanalógica.

Page 3: Comunicaciones digitales Nic

Generación de la señal modulada apartir de la señal portadora y la señalmoduladora

PCM

Page 4: Comunicaciones digitales Nic

PCM

Page 5: Comunicaciones digitales Nic

PCM

• Consta de dos etapas Se muestrea la señal al doble del ancho de banda de la

misma obteniendo un tren de pulsos de amplitud variable(PAM)

2,81,9

4,5

1,3

2,83,6 3,6

Page 6: Comunicaciones digitales Nic

PCM

Se cuantifican las muestras aproximandolas medianteun entero de n bits

32

5

1

34 4

0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 00 1 0 1 0 1 0 0 1

Page 7: Comunicaciones digitales Nic

PCM

Page 8: Comunicaciones digitales Nic

Explicar la señal modulada en eldominio del tiempo y en el dominio de lafrecuencia.

• La clase más común que se usa en TDM es lamodulación por código de pulso (PCM). Enun sistema PCM-DTM, se muestran 2 o máscanales de banda de voz, se convierten acódigos PCM y a continuación se multiplexanpor código de tiempo a través de un solo paren cable metálico, o en cable de fibra óptica

Multiplexadopor divisiónde tiempo

• En los sistemas de transmisión de frecuenciavocal y con FDM, transferimos laconversación a formas eléctricas analógicas,pero en la PCM transferimos laconversación a una tabla donde los valoresde la tabla están codificados en formaeléctrica.

Multiplexadopor división

de FrecuenciaPCM

Page 9: Comunicaciones digitales Nic

Explicar la señal modulada en eldominio del tiempo y en el dominio de lafrecuencia.

PCM

Page 10: Comunicaciones digitales Nic

Explicar conceptos de Ancho deBanda

PCM

La frecuencia demuestreo

denotada como fsse determina

como:

La tasa de bits sepuede determinar

como: snfR

Page 11: Comunicaciones digitales Nic

Explicar conceptos de Ancho de Banda

Para condiciones de transmisiónsin aliasing, el ancho debanda se puede estimar por:

Finalmente: PCM

RBPCM 2

1

sPCM nfB2

1

Page 12: Comunicaciones digitales Nic

Explicar conceptos de Ancho de Banda

PCM

sPCM nfB2

1

El ancho de Banda esdirectamente

proporcional alnúmero de bits

Page 13: Comunicaciones digitales Nic

Explicar un Diagrama de bloques de untransmisor o un receptor del tipo demodulación.

PCM

Page 14: Comunicaciones digitales Nic

Aplicaciones del tipo de modulación, esdecir, en donde se utiliza.

•Inicialmente fue desarrollado paratransmitir señales digitales a travésde los canales de comunicaciónanalógica. Hoy en día es utilizadopara el flujo de bits de audio, esampliamente utilizado para telefoníay otras aplicaciones de bajo ancho debanda. P

CM

Page 15: Comunicaciones digitales Nic

Generación de la señal modulada apartir de la señal portadora y la señalmoduladora

PWM

Es una técnica en la que semodifica el ciclo de trabajode una señal periódica,consiste en producir unpulso rectangular con unciclo de trabajodeterminado, este ciclo detrabajo puede variar de 0 a100%. Las muestras de laseñal se emplean paravariar la anchura oduración de los pulsos.

Page 16: Comunicaciones digitales Nic

Explicar la señal modulada en eldominio del tiempo y en el dominio de lafrecuencia.• El ciclo de trabajo de una señal periódica es

el ancho relativo de su parte positiva enrelación con el período. Expresadomatemáticamente:

• D es el ciclo de trabajo• Es el tiempo en que la función es positiva

(ancho del pulso)• T es el período de la función• La frecuencia se define como la cantidad de

pulsos (estado on/off) por segundo y suexpresión matemática es la inversa delperiodo.

• Existe otro parámetro asociado o que define ala señal PWM, denominado "Duty cycle",Ciclo de Trabajo, el cual determina elporcentaje de tiempo que el pulso (o voltajeaplicado) está en estado activo (on) duranteun ciclo

PWM

Page 17: Comunicaciones digitales Nic

Explicar conceptos de Ancho de Banda,cambios de frecuencia, cambios de fase

• Si conectamos una señal rectangular a un analizador de espectrospara ver su contenido de frecuencias, veríamos que está formada portres partes:

PWM

Page 18: Comunicaciones digitales Nic

Explicar un Diagrama de bloques de untransmisor o un receptor del tipo demodulación.

PWM

Page 19: Comunicaciones digitales Nic

Explicar un Diagrama de bloques de un transmisor o un receptor deltipo de modulación.• Así, un transmisor de AM basado en PWM (AM‐PWM) está constituido

por un filtro de entrada (1), de paso bajo cuya función es limitar la bandabase a 5 kHz, un generador de PWM (2) constituido por un sumador y uncomparador, una fuente de alimentación (3) para el generador de PWMque proporcione el nivel necesario a la señal para realizar la modulaciónde la portadora de RF, un filtro de paso bajo (4) a la salida del moduladorPWM para eliminar los componentes espectrales de la señal deconmutación, un amplificador de potencia (5) de salida de RF al que seaplican la portadora de RF y la señal PWM filtrada a paso bajo y,finalmente un filtro de salida (6), de paso de banda, para eliminar lasseñales espurias fuera de la banda asignada. Esto se ilustra en eldiagrama de bloques

• Un modulador PWM es básicamente una fuente de alimentaciónconmutada, en la que el voltaje de salida puede controlarse medianteuna señal externa de entrada, por ejemplo una señal de audio. Losamplificadores de audio que utilizan modulación por duración de pulsosson bastante utilizados, particularmente en los de alta potencia.

PWM

Page 20: Comunicaciones digitales Nic

PWM

Page 21: Comunicaciones digitales Nic

Aplicaciones del tipo de modulación, esdecir, en donde se utiliza.

Utilizada para regular la velocidad de giro de los motores eléctricos de induccióno asíncronos.

Se utiliza tanto en corriente continua como en alterna, como su nombre loindica, al controlar: un momento alto (encendido o alimentado) y un momentobajo (apagado o desconectado), controlado normalmentepor relés (baja frecuencia) o MOSFET o tiristores (alta frecuencia).

Los amplificadores de audio que utilizan modulación por duración de pulsos sonbastante utilizados, particularmente en los de alta potencia P

WM

Page 22: Comunicaciones digitales Nic

Generación de la señal modulada a partir de laseñal portadora y la señal moduladora

DM

En la modulación delta, la entrada analógica se aproximamediante una función escalera que en cada intervalo de muestreo(Ts) sube o baja un nivel de cuantización (d). En la Figura 5.20 semuestra un ejemplo, en el que la función escalera está superpuestaa la señal original. La característica principal de la funciónescalera es que su comportamiento es binario: en cada instante demuestreo la función sube o baja una cantidad constante d. Portanto, la salida del modulador delta se puede representar medianteun único bit para cada muestra. Resumiendo, en lugar deaproximar a las amplitudes, DM obtiene una cadena de bits queaproxima a la derivada de la señal analógica de entrada: se generaun 1 si la función escalera sube en el siguiente intervalo o un 0, encualquier otro caso.

Page 23: Comunicaciones digitales Nic

Generación de la señal modulada a partir de laseñal portadora y la señal moduladora

DM

Page 24: Comunicaciones digitales Nic

Explicar la señal modulada en eldominio del tiempo y en el dominio de lafrecuencia.

DM

La modulación delta proporciona unaaproximación en escalera de la versiónsobre muestreada de la señal. La diferenciaentre la entrada y la aproximación secuantifica únicamente a dos niveles, ±Δ,correspondientes a diferencias positivas onegativas, como se ilustra en la figura.

El modulador delta incluye, básicamente, un comparador, un cuantificador y unacumulador, interconectados. La diferencia es que el cuantificador es sólo de unbit, uno si la señal es de pendiente positiva y cero si es negativa, el bloquedesignado como filtro de predicción en DPCM, en el caso de modulación delta esun circuito de retardo unitario, es decir, un retardo de duración igual a unperíodo de muestreo Ts.

Page 25: Comunicaciones digitales Nic

Explicar conceptos de Ancho de Banda,cambios de frecuencia, cambios de fase

• Ancho de banda: la técnica de transmisión de datos utilizado en lamodulación delta , que emplea el envío de un bit binario como unpulso portador con una muestra de los datos digitalizados . Estatécnica reduce por el ancho de banda del canal de transmisión , loque finalmente facilita las tareas de los ingenieros de redes ,administradores y arquitectos en el sistema de modulación de diseñoe implementación de temas. Por otra parte, todo este escenario llevaen última instancia, reducir el costo de las redes diseñadas para lacomunicación basada en modulación delta.

• Cambios de frecuencia: Modulación delta Es una modulación digitalcuya frecuencia de muestreo es de 32.000 Hz. Solamente setransmiten bits "0" ó "1", para indicar si la muestra que se transmitees menor o mayor que la precedente. Es el caso de la modulacióndiferencial, en el que la diferencia se codifica con un bit.

DM

Page 26: Comunicaciones digitales Nic

Explicar un Diagrama de bloques de untransmisor o un receptor del tipo demodulación.

DM

Page 27: Comunicaciones digitales Nic

Explicar un Diagrama de bloques de untransmisor o un receptor del tipo demodulación.

DM

La figura muestra el diagrama de bloques de un receptor conmodulación delta. Se puede ver que es casi idéntico al transmisor,con la excepción del comparador. Al recibir los unos y los ceroslógicos, el contador se incremente o decrementa de formacorrespondiente. En consecuencia, la salida del DAC deldecodificador es idéntica a la del DAC en el transmisor.

En la modulación delta, cada muestra sólo requiere latransmisión de un bit y, por consiguiente, las frecuencias de bitsasociadas con esta modulación son menores que las de lossistemas PCM convencionales. Sin embargo, la modulación deltatiene dos problemas que no se presentan con la PCMconvencional: sobrecarga de pendiente y ruido granular.

Page 28: Comunicaciones digitales Nic

Aplicaciones del tipo de modulación, esdecir, en donde se utiliza.

•La modulación delta se emplea paratransmisión de voz, particularmenteen aplicaciones donde es aceptable latransmisión de baja calidad.

DM

Page 29: Comunicaciones digitales Nic

Por su AtenciónMuchas Gracias!

IIC2014