teoria de sistemas de transmision
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Sistemas de Transmisión por CATVTRANSCRIPT
CAPITULO 1
INTRODUCCION A LOS SISTEMAS
DE TRANSMISION DE INFORMACION
En este capítulo se analiza el sistema de comunicación desde el punto de vista de sus
diferentes componentes, sin entrar en casos particulares. Se justifica, además, la
transmisión de manera radiada en contraposición a la transmisión del espectro original de la
información (Transmisión en banda base).
Un sistema de comunicación consta fundamentalmente de tres bloques como se
muestra en la figura 1.1.
Figura 1.1. Diagrama en bloques básico de un sistema de comunicación.
El canal es el medio físico de enlace entre el transmisor y el receptor; puede ser una
línea, un cable coaxial, el aire, el vacío, el agua, etc. En él se presentan la mayoría de los
problemas en la transmisión de información, ya que en su viaje por éste cambia el
contenido de información de la señal al modificar su forma. Estos cambios en la señal se
dan fundamentalmente por las siguientes razones:
Transmisor Canal Receptor
ónPerturbaci
Fuente Destino
5 Texto guía para un curso de radiofrecuencia
1. El comportamiento desde el punto de vista espectral de un canal de comunicaciones no
es ideal en el sentido de que:
a) No puede responder a variaciones de la señal por encima de determinado límite de
frecuencia (limitación de ancho de banda).
b) Su respuesta en frecuencia no es igual para todo el contenido espectral de la señal
(la ganancia o atenuación no es constante).
c) La velocidad a la que viajan los distintos componentes espectrales de la señal es
diferente (los retardos no son constantes).
2. En su viaje por el canal se agregan señales adicionales (de información o no) en el
mismo rango espectral de la señal; estas señales pueden ser:
a) Ruido generado en el sistema o fuera de él, con diferentes orígenes: térmico,
atmosférico, etc. Este ruido normalmente es de magnitud pequeña pero puede ser
importante cuando la señal, debido a la atenuación en el canal, llega a ser pequeña.
El problema fundamental con el ruido es que, como está en el mismo rango
espectral de la señal, no es posible separarlo de la señal misma.
b) Interferencias debidas a otras señales de información transmitidas a través del
mismo canal y en el mismo rango espectral, las cuales, en general, no se pueden
separar de la señal.
c) Interferencias generadas por el mismo canal como resultado de alinealidades en su
respuesta y que producen modificaciones en el espectro original de la señal. Estas
interferencias consisten en armónicos de la señal original o frecuencias suma y
diferencia de armónicos (productos de intermodulación).
El transmisor modifica la señal de información tal que ésta pueda superar eficientemente
las limitaciones del canal y/o haga un uso eficiente del mismo.
Introducción a los sistemas de transmisión de información 6
Para ello, una de las modificaciones más importantes realizadas es el proceso de
modulación, consistente en la traslación del espectro a un rango de frecuencias alrededor de
la frecuencia de la señal utilizada como portadora. Esta portadora normalmente es un onda
senoidal aunque también puede ser un tren de pulsos. Con el traslado del espectro original
se logran algunas ventajas:
Se posibilita enviar diferentes señales de información a través del mismo canal sin que
se interfieran y compartiendo el costo del canal. Este proceso se llama multiplex de
frecuencia y consiste en el traslado del contenido espectral de cada señal de información
a un rango espectral diferente.
Mayor alcance con igual potencia de transmisión ya que la atenuación al transmitir en
forma radiada crece linealmente con la distancia y en banda base crece
exponencialmente. La transmisión en banda base consiste en enviar la señal sin
modificar su contenido espectral, el cual normalmente está en bajas frecuencias.
El tamaño de los circuitos utilizados es menor en alta frecuencia que en baja frecuencia,
incluyendo el tamaño de las antenas que debe ser del orden de .
Con:
: longitud de onda. .
c: velocidad de la luz .
f: frecuencia .
Aumento de la inmunidad al ruido en algunos esquemas de modulación.
7 Texto guía para un curso de radiofrecuencia
En el receptor se realizan las operaciones inversas a las realizadas en el transmisor, con el
objetivo de entregar a la salida una señal que tenga, idealmente, el mismo contenido de
información que la información enviada por el transmisor.
Figura 1.2. Diagrama en bloques de transmisor y receptor de un sistema de comunicación.
La figura 1.2 presenta un diagrama en bloques de un sistema de comunicación
inalámbrico, el cual consta de los siguientes elementos:
El transductor transforma la información de entrada en señal eléctrica.
La señal se amplifica y se hace pasar por un filtro que limite el ancho de banda.
El oscilador de RF establece la frecuencia de portadora o algún submúltiplo de ella.
El amplificador de RF aumenta el nivel de potencia de la señal proveniente del oscilador
hasta que se logre el requerido para excitar al modulador.
El modulador combina las componentes de frecuencia de la señal y de la portadora para
producir una onda modulada.
Después de modulada la señal se amplifica nuevamente para lograr el nivel de potencia
requerido a la entrada de la antena transmisora.
Información
Salida
Información
Entrada
Transductor Amplificador
banda base
MezcladorDemodulador Amplificador FI
y filtro
Amplificador RF
y filtro
Antena
Receptora
Oscilador
local
Oscilador
local
Amplificador RF y Multiplicador de
frecuencias
Oscilador
Transductor Amplificador y
filtro
Modulador Amplificador RF
y filtro
Antena
Transmisora
Canal Ruido e
interferencia
Introducción a los sistemas de transmisión de información 8
La antena transmisora convierte la energía de RF en una onda electromagnética con la
polarización deseada.
El canal es el medio físico de enlace entre el transmisor y el receptor.
En la transmisión se introduce ruido e interferencia.
En la antena receptora se induce un pequeño voltaje proveniente de la onda que se
propaga desde el transmisor.
El amplificador de RF aumenta el nivel de potencia de la señal hasta alcanzar el nivel
necesario para excitar al mezclador y aísla al oscilador local de la antena.
El oscilador local se sintoniza para producir una frecuencia .
En donde:
: Frecuencia del oscilador local.
: Frecuencia de la señal de radio.
: Frecuencia intermedia.
El mezclador desplaza la señal recibida en a la frecuencia intermedia . La
modulación de la portadora recibida se transforma también a la frecuencia intermedia.
El amplificador de FI aumenta la señal al nivel de potencia requerido para la detección
El detector recupera la señal original a partir de la entrada de FI modulada.
El amplificador aumenta el nivel de potencia de la salida del detector hasta un nivel
adecuado para excitar al transductor.
El transductor convierte la información de señal a su forma original.
9 Texto guía para un curso de radiofrecuencia
BIBLIOGRAFIA
CARLSON, Bruce A. Sistemas de comunicación. México : McGrawHill, 1980.
p.133253.
KRAUSS, Herbert L.; BOSTIAN, Charles W. y RAAB, Frederick H. Estado sólido en
ingeniería de radio. México : Limusa, 1984. p. 1521.
SCHWARTZ, Mischa. Transmisión de información, modulación y ruido. 3 ed. México :
McGrawHill, 1983. p. 18.
STREMLER, Ferrel G. Sistemas de comunicación. México : Fondo Educativo
Interamericano, 1985. p. 16.