INTRODUCCION A LAS COMUNICACIONES

INTRODUCCION A LAS COMUNICACIONESTEORIA DE COMUNICACIONES IIng. Percy Casas Lazo

INTRODUCCIONComunicacin es el proceso de intercambiar informacin. La gente se comunica para transmitir a otros sus pensamientos, ideas y sentimientos.

Dos de las grandes barreras de la comunicacin son el lenguaje y la distancia, sin embargo el desarrollo de las comunicaciones electrnicas (radio, televisin, telfono) han hecho que mejore nuestra habilidad para intercambiar informacin.

COMUNICACIONES ELECTRONICASProceso que involucra la transmisin, recepcin y procesamiento de informacin usando circuitos electrnicos.

El origen de la fuente de informacin puede ser:

INFORMACION(Conocimiento )ANALOGICA (continua)

DIGITAL(etapas discreta)

COMUNICACIONES ELECTRONICAS

ANALOGICA

DIGITAL

SISTEMAS DE COMUNICACIONESTodos los sistemas electrnicos tienen como componentes bsicos un transmisor, un medio o canal de comunicacin y un receptor.El proceso de comunicacin comienza cuando alguien genera algn tipo de mensaje, datos u otra seal que debe ser recibida por los dems. El mensaje en la forma de una seal electrnica , es alimentado al transmisor, el cual se encarga de transmitirlo por medio de un canal de comunicaciones. El mensaje es captado por el receptor y transferido a otro humano. En este proceso se capta ruido en el canal de comunicacin y en el receptor.

Ruido es el trmino general aplicado a cualquier fenmeno que degrada o interfiere la seal de informacin transmitida.

COMUNICACIONES ELECTRONICASInformacin de la fuenteTransmisorTXReceptorRXDestino Recibir informacinESTACION AESTACION BCanal o Medio de Transmisin(alambre, fibra ptica, etc.)Transmisin de informacin en una sola direccin( A a B)RUIDO

TRANSMISOR - TXEl primer paso para enviar un mensaje es convertirlo en una forma electrnica adecuada para su transmisin. As se tiene:

Para mensajes de voz se utiliza un micrfono(sonido a seal electrnica de audio)Para televisin, se utiliza una cmara (informacin luminosa de la escena a seal de video)Sistemas de computo, el mensaje se describe mediante un teclado se convierte a dgitos binarios.Por lo tanto, un TX es una coleccin de componentes o circuitos diseados para convertir una seal elctrica en una forma adecuada para transmitirse a travs de un canal. Los TX se componen de osciladores, amplificadores, circuitos sintonizados, filtros moduladores, mezcladores de frecuencia, etc.

CANAL DE COMUNICACIONESEl canal de comunicaciones es el medio por el cual la seal electrnica se enva de un lugar a otro. En los sistemas de comunicaciones se utilizan muchos medios de diferentes tipos:

Conductores elctricos (alambre, cable coaxial, par trenzado)Medio ptico ( fibra ptica)Espacio de libre (uso del espectro electromagntico)Otros medios( agua sonar)

Un receptor es una coleccin de componentes electrnicos y circuitos que acepta el mensaje transmitido del canal y lo convierte en una forma inteligible para los humanos.

Los RX al igual que los TX contienen diferentes circuitos que recuperan la seal original, la cual puede ser una seal de voz enviada a un locutor, una seal de video que se alimenta a un tubo de rayos catdicos para su representacin, o datos binarios que son recibidos en una computadora y luego impresos o presentados en un monitor de video.RECEPTORES

TRANSCEPTORESLa mayora de las comunicaciones son en dos vas y por tanto ambas participantes en la comunicacin deben tener un TX y un RX, como resultado casi todo el equipo de comunicaciones incorpora circuitos que tanto transmiten como reciben (TRANSCEPTORES)

Todos los circuitos de TX y RX estn contenidos en una unidad y suelen compartir algunos circuitos comunes (fuente de alimentacin).

TIPOS DE COMUNICACIONES ELECTRONICASLas comunicaciones electrnicas se clasifican con base a si son:

Transmisiones en un sentido o una va (SIMPLEX ) o en dos sentidos (FULL DUPLEX o HALF DUPLEX)Seales analgicas o digitales

COMUNICACIN EN UN SENTIDO (SIMPLEX)Es la forma ms sencilla en que puede conducirse una comunicacin electrnica, en donde la informacin viaja en una sola direccin.

COMUNICACIN EN UN SENTIDO (SIMPLEX)Ejemplos:La radiodifusin de radio y televisin, la audiencia no responde.Transmisiones a travs de un receptor personal (beeper)

Es aquella comunicacin donde las la transmisin y recepcin se producen e manera simultnea. COMUNICACIN FULL DUPLEXInformacin de la fuenteTransmisorReceptorDestino Recibir informacinMedio de TransmisinInformacin de la fuenteTransmisorReceptorDestino Recibir informacinESTACION AESTACION BTransmisin de informacin en ambas direccionesEjemploLa gente cuando se comunica por telfono puede hablar y escuchar al mismo tiempo.COMUNICACIN FULL DUPLEX

COMUNICACIN HALF DUPLEXEs una forma de comunicacin en ambos sentidos, en la cual solo una de las partes puede transmitir al mismo tiempo, la comunicacin es en ambos sentidos pero las direcciones se alternan: las partes de comunicacin se turnan para transmitir y recibir.

SEALES ANALOGICASUna seal analgica es un voltaje que vara suave y continuamente.Ejemplo:Una onda senoidalLos voltajes de vozLos voltajes de video

SEALES DIGITALESSon aquellas que a diferencia de las analgicas, no varan en forma continua, sino que cambian en pasos o en incrementos discretos. La mayora de estas seales utiliza cdigos binarios, ASCCI.

Son tcnicas bsicas para comunicaciones electrnicas que permiten transmitir la IX de manera eficiente de un sitio a otro.

La modulacin, permite a la seal de informacin ser ms compatible con el medio.

El multiplexado permite que ms de una seal coincidan para su transmisin en un medio comn.MODULACION Y MULTIPLEXADOTRANSMISION EN BANDA BASEBanda basese refiere a la banda de frecuencias producida por untransductor, tal como unmicrfono u otro dispositivo generador de seales que no es necesario adaptarla al medio por el que se va a trasmitir.

En un sistema de comunicaciones, las seales de informacin de banda base pueden enviarse de modo directo y sin modificacin por un medio o ser utilizada para modular unaportadora para su transmisin por el medio. Durante el proceso dedemodulacinse reconstruye la seal banda base original.

Cuando se ponen las seales originales de voz, video o seales digitales, directamente dentro del medio, se dice que es una transmisin en banda base.

TRANSMISION EN BANDA BASESin embargo en muchas situaciones, las seales de banda base son incompatibles con el medio, aunque en teora es posible transmitir seales de voz directamente, en forma realista sera imprctico.Las razones por las cuales no es posible transmitir seales de voz por radio sin modificarlas son:

Longitud enorme de las antenas ( muchos kilmetros) para seales de audio.Interferencia entre seales de audio transmitidas en simultneo.

Por estas razones, la seal de informacin de la banda base, sea de audio, video o datos, se utiliza normalmente para modular a otra seal de alta frecuencia llamada portadora. Las portadoras de alta frecuencia , se radian al espacio con mayor efectividad que las seales de banda base.

TRANSMISION DE BANDA ANCHAModulacin es el proceso de hacer que una seal de banda base de voz, video o seal digital, modifique a otra seal de ms alta frecuencia, la portadora.

El proceso se ilustra en la siguiente figura

Modulacin en el transmisorTRANSMISION DE BANDA ANCHADESCRIPCION DEL PROCESO

La IX se imprime en la portadora, la cual es una onda senoidal generada por un oscilador. La portadora se alimenta a un circuito llamado modulador junto con la seal de banda base, sta seal modifica a la portadora en una forma nica. La portadora se amplifica y se enva a la antena para su transmisin ( TX de banda ancha)

En el receptor, la antena recibe la seal que luego se amplifica y procesa en otras formas

Recuperacin de la seal en el ReceptorConsidere la expresin matemtica para una onda senoidal.

Donde:v=valor instantneo de la onda senoidal de voltaje

Vp=valor pico de la onda senoidal

f=frecuencia en Hz

w=velocidad angular = 2f

t=tiempo, segundos

wt=2ft=ngulo,radianes(360=2radianes)

=ngulo de fase.

V=Vp sen(2ft +)=Vp sen(wt + )TIPOS DE MODULACIONTIPOS DE MODULACIONHay tres formas de cambiar a la portadora senoidal por medio de la seal en banda base:

Variar su amplitud Modulacin de amplitud (AM)Variar su frecuencia Modulacin de frecuencia (FM)Variar su ngulo de fase Modulacin de fase (PM)

En AM, la seal de informacin de banda base, llamada la seal moduladora, hace variar la amplitud de la seal portadora de alta frecuencia, es decir cambia Vp en la ecuacin.

Modulacin AMTIPOS DE MODULACIONEn FM, la seal de informacin hace variar la frecuencia de la portadora, la amplitud de la frecuencia permanece constante. En PM, la seal de informacin hace variar el ngulo de la portadora (), la seal de PM es similar en apariencia a una portadora modulada en frecuencia.

Modulacin FMMULTIPLEXADOEs el proceso mediante el cual dos o ms seales pueden compartir el mismo medio o canal.

Un multiplexor convierte las seales individuales de banda base en una seal compuesta que se utiliza para modular a una portadora en el TX, en el RX, la seal compuesta se recupera en el demodulador y luego se enva a un demultiplexor en donde se regeneran las seales originales de banda base.TIPOS DE MULTIPLEXORESPOR DIVISION De FRECUENCIAPOR DIVISION DE TIEMPO

MULTIPLEXADOMultiplexado en el TXMultiplexado en el RXESPECTRO ELECTROMAGNETICOLas ondas electromagnticas son seales que oscilan a muy bajas frecuencias o a frecuencias extremadamente altas. El intervalo de seales electromagnticas que comprende a todas las frecuencias se llama ESPECTRO ELECTROMAGNETICO.

ESPECTRO ELECTROMAGNETICO