ROJAS BARNETT JORGE LUIS

TEMA I
Introducción a las Comunicaciones
Electrónicas
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ
Departamento de Ingeniería Electrónica

SumarioSumario
• Elementos de un Sistema de Comunicaciones.
• Señales, Espectros y Filtros.
• Espectro Electromagnético y Bandas de Frecuencias.
• Longitud de Onda
• Teoría de Información.
• Modos de Transmisión.
• Clasificación de los diferentes tipos de ruido.
• Relación Señal a Ruido: S/N
• Factor de Ruido e Índice de Ruido.
• Cálculo de Decibeles.
• Clasificación de las Técnicas de Modulación.

Elementos de un Sistema deElementos de un Sistema de
ComunicacionesComunicaciones
Un sistema de comunicación, en forma general,
está constituido por los siguientes elementos
básicos:

FUENTE:
Es el que origina el mensaje,
-Voz humana.
-Una imagen de televisión.
-Un mensaje de texto.
Simplemente datos.
Esta se conoce como señal de Banda Base.
TRANSMISOR:
Convierte la señal de banda base en otra
señal, con características más óptimas para
ser enviadas por el canal.
Tx Rx
F
T

CANAL DE COMUNICACIONES:
Es el medio de transmisión:
-Un alambre.
-Un Cable Coaxial.
-Guía de ondas.
-Fibra óptica
-Enlace de radio.
Tx Rx
R/I
C
RUIDO/INTERFERENCIAS:
Son agentes extremos a nuestro sistema que añaden o
modifican la información que se está transmitiendo.
Esto puede ser causado por los equipos utilizados,
alambres, conductores, atmósfera, etc.

RECEPTOR:
Procesa la señal proveniente del canal
y la transforma en banda base,
intentando eliminar la interferencia o
ruido introducido.
DESTINATARIO:
Es la unidad a la que se entrega el
mensaje
Tx Rx
D
R

Ejemplos de Sistemas de Comunicaciones

SeñalesSeñales
Señales:
Es la respuesta que tiene un sistema ante un estímulo
externo.
SISTEMAESTIMULO RESPUESTA (Señal)
Ejemplos

Ejemplo de SeñalesEjemplo de Señales
SISTEMA
ESTIMULO
RESPUESTA
(Señal)

EspectroEspectro
Espectro de Frecuencia:
Las señales en el mundo de las comunicaciones, tienen un
comportamiento que puede ser descrito por ecuaciones
matemáticas, usualmente existen en el dominio del
tiempo, donde la variable independiente es “t”.
Estas señales también tienen un comportamiento y
ecuaciones en el dominio de la frecuencia, donde la
variable independiente es “f”. El análisis espectral está
basado en el uso de las Series y Transformadas de
Fourier.

EspectroEspectro
DominioDominio
deldel
TiempoTiempo
DominioDominio
de lade la
FrecuenciaFrecuencia

FiltrosFiltros
Filtros Electrónicos
Un filtro electrónico, es un
elemento que discrimina una
determinada frecuencia o gama de
frecuencias de una o más señales
eléctricas que pasan a través de él.
Existen diferentes
tipos de filtros, según
los requerimientos
necesarios.

EspectroEspectro ElectromagnéticoElectromagnético
Es la ubicación de todos los rangos de frecuencias de las
diferentes señales, en un mismo sistema de referencia. Este
puede subdividirse según su uso.

BANDAS DE RADIO CORRESPONDIENTES
AL ESPECTRO RADIOELÉCTICO
NOMBRE DE LA BANDA FRECUENCIAS LONGITUDES DE
ONDA
Banda VLF (Very Low Frequencies – Frecuencias Muy Bajas)
3 – 30 kHz 100 000 – 10 000
m
Banda LF (Low Frequencies – Frecuencias Bajas) 30 – 300 kHz 10 000 – 1 000 m
Banda MF (Medium Frequencies – Frecuencias Medias) 300 – 3 000 kHz 1 000 – 100 m
Banda HF (High Frequencies – Frecuencias Altas) 3 – 30 MHz 100 – 10 m
Banda VHF (Very High Frequencies – Frecuencias Muy Altas) 30 – 300 MHz 10 – 1 m
Banda UHF (Ultra High Frequencies – Frecuencias Ultra Altas) 300 – 3 000 MHz 1 m – 10 cm
Banda SHF (Super High Frequencies – Frecuencias Super Altas) 3 – 30 GHz 10 – 1 cm
Banda EHF (Extremely High Frequencies – Frecuencias
Extremadamente Altas)
30 – 300 GHz 1 cm – 1 mm
EspectroEspectro ElectromagnéticoElectromagnético

Longitud de OndaLongitud de Onda
La longitud de onda de una onda describe cuán larga es la
onda. La distancia existente entre dos crestas o valles
consecutivos es lo que llamamos longitud de onda. Se
encuentra medida en metros y se mide respecto a la
velocidad de la luz.
f
c
=λ

Teoría de InformaciónTeoría de Información
La información es, aquella que se produce en la fuente
para ser transferida al usuario.
La teoría de información es el estudio muy profundo
del uso eficiente del ancho de banda para propagar
información a través de sistemas electrónicos de
comunicaciones.
Ley de Hartley:
tXBI α
donde:donde:
I=Capacidad de InformaciónI=Capacidad de Información
B=Ancho de Banda (Hertz)B=Ancho de Banda (Hertz)
t=Tiempo de Transmisión (seg.)t=Tiempo de Transmisión (seg.)
Esta ley no permite cuantificar la capacidad de
información (obtener un valor numérico).







+=
N
S
BI 1log2
Limite de Shannon de Capacidad de Información






+=
N
S
BI 1log32,3 10
donde:
I: capacidad de información [bits por segundo]
B: ancho de banda [Hz]
S/N: relación de potencia de señal a ruido [sin
unidades]
Esta expresión, nos permite tener una idea de cuantaEsta expresión, nos permite tener una idea de cuanta
información puede ser transferida por un sistema eninformación puede ser transferida por un sistema en
función de su ancho de banda y la relación señal/ruido.función de su ancho de banda y la relación señal/ruido.
Teoría de InformaciónTeoría de Información

Modos de TransmisiónModos de Transmisión
La forma como se intercambia información entre emisor y
receptor da como resultado cuatro formas generales de
transmisión.
Emisor Receptor

Modos de Transmisión Simplex (SX).
La transmisión solo puede ocurrir en un único sentido.
Este sistema comprende un transmisor y un receptor sin
que se pueda intercambiar estos roles.
Ejemplo: La radio comercial.
ORIGEN DESTINO

Modos de Transmisión Half-duplex (HDX)
Las transmisiones pueden ocurrir en ambas direcciones
solo que no simultáneamente.
Ejemplo: Sistema de radios de comunicaciones portátiles.
ORIGEN DESTINO

Modos de Transmisión Full-Duplex (FDX)
Este tipo de transmisión permite el proceso de intercambio
de información en ambos sentidos y simultáneamente.
Ejemplo: Sistema de comunicación telefónica.
ORIGEN DESTINO

Modos de Transmisión Full / Full-Duplex (FFDX)
Este tipo de transmisión permite el proceso de intercambio
de información en ambos sentidos y simultáneamente con
más de un destino.
ORIGEN DESTINO
DESTINO
Ejemplo: Llamada en
conferencia

El RuidoEl Ruido
Se considera como ruido a todas las señales
eléctricas no deseadas que provienen de una
diversidad de fuentes y que afectan las señales de
radiocomunicación.
Clasificadas de manera general como interferencia
hecha por el hombre o ruido que ocurre en forma
natural.

Así tenemos la siguiente clasificación:
Clasificación de los RuidosClasificación de los Ruidos
Interferencias
Naturales:
Interferencia
Hecha por el
Hombre:
- Otros sistemas de comunicación
- Chispas de ignición en los automóviles
- Zumbido de 60 Hertz de la red de alimentación
- Interferencias de radio frecuencia
- Disturbios atmosféricos
- Radiación extraterrestre
- Actividad solar.

Otro tipo de ruido existente es el denominado Ruido
Térmico, que es el voltaje de ruido debido al movimiento de
partículas cargadas (por lo general electrones) en medios
conductores. Matemáticamente la potencia del ruido térmico
se calcula con la ecuación:
Donde N es la potencia del ruido en wats
B es el ancho de banda
K es la constante de Boltzman Joules x °K
T es la temperatura absoluta en grados Kelvin
N = KTB
23
1038.1 −
×

Voltaje de ruido.
La figura muestra el circuito equivalente de una fuente de
ruido, donde su resistencia interna (R1) está en serie con
el voltaje rms de ruido (Vn).
Para el peor de los casos R = R1, donde R es la
resistencia de carga. Por tanto, el Voltaje de Ruido se
puede calcular, según la ecuación:
RKTB=VN 4Vn
R1
R
Fuente de Ruido

Ruido Blanco
Son tipos de fuentes de ruido
Gaussiano y tienen una densidad
espectral plana sobre un intervalo
amplio de frecuencias.
Tal espectro tiene todos los
componentes de frecuencias en igual
proporción y se le designa en forma
correcta como ruido blanco por la
analogía de la luz blanca.

Relación señal a Ruido (S/R)Relación señal a Ruido (S/R)
La relación señal ruido se denota como S/R e indica la
cantidad de ruido que contiene una señal en cuestión.
Está expresado en decibelios (dB).
Mientras más alto sea este valor, menor será la cantidad de
ruido presente en la señal.
SNR =
S
N

Factor de Ruido e Indice deFactor de Ruido e Indice de
RuidoRuido
El factor de ruido denotado como FF y el índice de
ruido, denotado como NFNF.
Son índices que indican la degradación en la relación
señal a ruido conforme la señal se propaga por un
amplificador sencillo, una serie de amplificadores o un
sistema de comunicaciones.
El factor de ruido es la relación de S/N de entrada entre
la relación S/N de salida.
Esto es, el factor de ruido es una relación de relaciones.

Matemáticamente se tiene:
El índice de ruido es el factor de ruido expresado en dB,
es decir:
( )
( )o
i
NS
NS
=F
/
/
(F)=(dB) 10logNF
( )
( ) 





o
i
NS
NS
=(dB)
/
/
10logNF
Factor de Ruido e Indice deFactor de Ruido e Indice de
RuidoRuido

¿Qué son los Decibeles?¿Qué son los Decibeles?

El DecibelEl Decibel
Es una unidad logarítmica de medición usada para
comparar dos niveles de potencia.
Denotando con Pr el nivel de referencia, el decibel (dB) se
define mediante la ecuación:
donde P es una potencia conocida.






rP
P
=dB 10log

Cálculo de DecibelesCálculo de Decibeles
Si se conoce la relación de potencias expresadas en
decibeles, la razón de potencia puede hallarse del
inverso de la ecuación anterior, esto es:
)(dB
r
=
P
P 10/
10





rP
P
=dB 10log

Los decibeles también se usan para indicar niveles de
potencia absoluta.
Para lo cual se agrega una tercera letra a la notación.
Si el nivel de referencia Pr es de 1 watt, la potencia P se
expresa en decibeles por encima de un watt, denotado por
dBW y se determina como:
PdBW=10log10P

En caso que la señal de referencia sea de 1 mW, la
potencia P se expresa en decibeles por encima de 1
miliwatt y se denota por dBm.
Por otro lado, se sabe que:
Si sustituimos la potencia en nuestra ecuación de
Decibeles, tenemos que la potencia en decibelios
podemos calcularla como:
P=
V2
R
dB=20log10 V

Convertir la siguiente relación a dB : 4000 y 0,003.
En ambos casos se conoce la relación de potencia, es
decir:
Si se aplica la ecuación original de decibel para ambos
casos, se tiene:
0,0034000 =
P
P
y=
P
P
rr
dB=)(=dB 36400010log10
dB)(=dB -25=0,00310log10

Se desea conocer el valor de potencia a partir del
valor dado en dB. Convertir a valores numéricos los
siguientes valores en dB: 29,3 dB, -7dBW, 27 dBm
En el primer caso se aplica la ecuación:
para obtener:
)(dB
r
=
P
P 10/
10
85110
29,3
10 ==
P
P
r

Para el segundo caso el valor en decibeles se encuentra
dado con referencia a 1 watt, en este caso se aplica la
ecuación
para obtener:
PdBW=10log10P
10
Pr
10
1
10log =P
watt
P
=PdBW ⇒
watt==P 0,210
7
10
−

En el tercer caso el tratamiento es similar al segundo caso,
solo que la referencia es respecto a 1 miliwatt.
miliwatt==P
miliwatt
P
=PdBm 50110
27
10
1
10log










⇒






Tipos de ModulaciónTipos de Modulación
La modulación puede ser clasificada en modulación digital
y modulación analógica.
Esta depende de la forma que tenga la señal que contiene la
información:
Analógica
o
Digital
Según esto se puede hacer la siguiente clasificación:
Modulación analógica y Modulación Digital.
SISTEMAESTIMULO RESPUESTA
(Señal)

Lineal AM
De onda continua
Angular PM
Analógica FM
PAM
PWM
De pulsos PPM
Modulación TDM
PCM
ASK
FSK
Digital PSK
DPSK
QAM
Tipos de ModulaciónTipos de Modulación

Actividades deActividades de
AutodesarrolloAutodesarrollo
Realice una revisión del capítulo I del Libro W.
Tomasi.

Final del Tema 1Final del Tema 1

ROJAS BARNETT JORGE LUIS

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a ROJAS BARNETT JORGE LUIS

Similar a ROJAS BARNETT JORGE LUIS (20)

Último

Último (10)

ROJAS BARNETT JORGE LUIS