Este documento describe los sistemas de comunicación digitales y analógicas. Explica que los sistemas digitales usan valores discretos mientras que los analógicos usan valores continuos. Describe las ventajas e inconvenientes de ambos sistemas y cómo han evolucionado a lo largo de la historia, incluyendo inventos clave como el teléfono, la radio y la transmisión de imágenes.

1. República Bolivariana De Venezuela
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Extensión – Porlamar
Electiva III. Comunicaciones (SAIA)
Comunicaciones Digitales y
Analógicas
Luis Rojas C.I 25967761
Sección 3A
#43 Ing. Eléctrica
Porlamar, 06 de Junio de 2017

2. Introducción
El ser humano es un ser social y relacional, es decir, se encuentra inmerso en un
mundo de interacciones con los otros. Uno de los aspectos que nos diferencian en
general del mundo animal es la frecuencia con la que utilizamos herramientas y, en
particular, el uso del lenguaje. Con dicha herramienta podemos comunicarnos con
otras personas como nuestros padres y hermanos, con el resto de nuestra familia, con
amigos, profesores, compañeros de trabajo, compañeros de estudio e, incluso, con
desconocidos. El uso de esta herramienta tan nuestra nos permite, quizás, la conducta
más importante que puede llevar a cabo nuestra especie, la comunicación. La
actividad comunicativa nos permite, además de transmitir información, definir el tipo
de relaciones que queremos establecer con los otros.
Al analizar dicha conducta comunicativa podemos observar que existen diversos
modalidades de transmisión de la información: analógica, digital, verbal, no verbal,
etc.
En nuestra condición de seres sociales, las personas necesitamos comunicarnos. La
comunicación permite transmitir información e intercambiar o compartir ideas, lo que
enriquece la experiencia humana. La comunicación es de vital importancia para
desarrollar nuestras potencialidades.
La comunicación ha sido profundamente estudiada desde las ciencias sociales y sobre
todo desde la lingüística, y quedó claro que se trata de un proceso complejo que
involucra la figura de un emisor que transmite un mensaje a un receptor, por un canal
dado, en un contexto dado, empleando un código preestablecido, que obviamente
debe ser conocido por el emisor y el receptor. Se trata de un proceso dinámico de ida
y vuelta y que involucra diversas competencias.

3. Sistemas de comunicaciones digitales y analógicas
Los sistemas de comunicación generalmente de origen electrónico se pueden dividir
en dos amplias categorías: digitales y analógicos. La electrónica digital utiliza
magnitudes con valores discretos, mientras que la electrónica analógica emplea
magnitudes con valores continuos.
Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión,
procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También un sistema digital es
una combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades físicas
o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan
tomar valores discretos.
La mayoría de las veces estos dispositivos son electrónicos.
Un sistema es analógico cuando las magnitudes de la señal se representan
mediante variables continuas, esto es análogas a las magnitudes que dan lugar a la
generación de esta señal. Un sistema analógico contiene dispositivos que manipulan
cantidades físicas representadas en forma analógica. En un sistema de este tipo, las
cantidades varían sobre un intervalo continuo de valores.
Así, una magnitud analógica es aquella que toma valores continuos. Una magnitud
digital es aquella que toma un conjunto de valores discretos.
Una señal analógica es un voltaje o corriente que varía suave y continuamente. Una
onda senoidal es una señal analógica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y
del video son señales analógicas que varían de acuerdo con el sonido o variaciones de
la luz que corresponden a la información que se está transmitiendo.
Las señales digitales, en contraste con las señales analógicas, no varían en forma
continua, sino que cambian en pasos o en incrementos discretos. La mayoría de las
señales digitales utilizan códigos binarios o de dos estados.
Señales Analógicas
Una señal analógica es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno
electromagnético y que es representable por una función matemática continua en la
que es variable su amplitud y periodo (representando un dato de información) en
función del tiempo. Algunas magnitudes físicas comúnmente portadoras de una señal
de este tipo son eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero también
pueden ser hidráulicas como la presión y térmicas como la temperatura.

4. En la naturaleza, el conjunto de señales que percibimos son analógicas, así la luz,
el sonido, la energía etc; son señales que tienen una variación continua. Incluso la
descomposición de la luz en el espectro electromagnético vemos como se realiza de
una forma suave y continúa.
Los valores de una señal analógica eléctrica-electrónica varían constantemente debido
a su forma sinusoidal en corriente alterna, incrementando y disminuyendo su valor
positiva y negativamente durante cada medio ciclo.
Las señales analógicas poseen desventajas desde un punto de vista electrónico como
las señales de cualquier circuito o comunicación electrónica son susceptibles de ser
modificadas de forma no deseada de diversas maneras mediante el ruido, lo que
ocurre siempre en mayor o menor medida. Para solucionar esto la señal suele ser
acondicionada antes de ser procesada en un circuito digital o convertidor.
La gran desventaja respecto a las señales digitales es el ruido en las señales
analógicas: cualquier variación en la información es de difícil recuperación, y esta
pérdida afecta en gran medida al correcto funcionamiento y rendimiento del
dispositivo analógico.
Señales Digitales
La señal digital es un tipo de señal en que cada signo que codifica el contenido de la
misma puede ser analizado en término de algunas magnitudes que representan
valores discretos, en lugar de valores dentro de un cierto rango.
Los sistemas digitales, usan la lógica de dos estados representados por dos niveles
de tensión eléctrica, uno alto y otro bajo. Por abstracción, dichos estados se sustituyen
por ceros y unos, lo que facilita la aplicación de la lógica y la aritmética binaria. Si el
nivel alto se representa por 1 y el bajo por 0, se habla de lógica positiva y en caso
contrario de lógica negativa.
Cabe mencionar que, además de los niveles, en una señal digital están las transiciones
de alto a bajo y de bajo a alto, denominadas flanco de bajada y de subida,
respectivamente.
También se refiere como una señal digital a un aparato o instrumento de medida,
debido a que se dice que el aparato es digital cuando el resultado de la medida se
representa en un visualizador mediante números (dígitos) en lugar de hacerlo
mediante la posición de una aguja, o cualquier otro indicador, en una escala.
De igual manera que las analógicas estas poseen ventajas y desventajas:

5. Ventajas.
 Ante la atenuación, puede ser amplificada y reconstruida al mismo tiempo,
gracias a los sistemas de regeneración de señales.
 Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores en la recepción.
 Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente
realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal.
 Permite la generación infinita con pérdidas mínimas en la calidad.
 Las señales digitales se ven menos afectadas a causa del ruido ambiental en
comparación con las señales analógicas y permite que haya menos
interferencia sea una señal fluida o continua.
Desventajas.
 Necesita una conversión analógica-digital previa y una decodificación
posterior en el momento de la recepción.
 Requiere una sincronización precisa entre los tiempos del reloj del transmisor
con respecto a los del receptor.
 Pérdida de calidad cada vez mayor en el muestreo respecto de la señal
original.
Procesamiento digital de señales
Es la manipulación matemática de una señal de información para modificarla o
mejorarla en algún sentido. Este está caracterizado por la representación en el
dominio del tiempo discreto, en el dominio frecuencia discreta, u otro dominio
discreto de señales por medio de una secuencia de números o símbolos y el procesado
de esas señales.
Esto se puede conseguir mediante un sistema basado en un procesador
o microprocesador que posee un juego de instrucciones, un hardware y
un software optimizados para aplicaciones que requieran operaciones numéricas a
muy alta velocidad. Debido a esto es especialmente útil para el procesado y
representación de señales analógicas en tiempo real: en un sistema que trabaje de esta
forma se reciben muestras, normalmente provenientes de un conversor
analógico/digital. Se puede trabajar con señales analógicas, pero es un sistema digital,
por lo tanto necesitará un conversor analógico/digital a su entrada y digital/analógico
en la salida. Como todo sistema basado en procesador programable necesita
una memoria donde almacenar los datos con los que trabajará y el programa que
ejecuta.

6. Procesamiento analógico de señales
Es cualquier procesamiento de la señal llevado a cabo sobre una señal analógica por
medios analógicos. Una señal analógica indica una señal que se puede representar
matemáticamente por un conjunto de valores continuos. Contrariamente a una señal
digital, que utiliza una serie de cantidades discretas para representar la señal. Los
valores analógicos representan típicamente un voltaje, una corriente eléctrica, o
una carga eléctrica en torno a los componentes de los dispositivos electrónicos. Un
error o ruido que afecte estas magnitudes físicas se traducirá en el error
correspondiente en las señales representadas por dichas magnitudes físicas.
Los ejemplos de procesamiento analógico de señales incluyen: el filtro pasa
banda, filtro pasa bajos entre otros filtros de señales para baja frecuencia y radio
frecuencia, los controles de volumen, graves y agudos en equipos de música, y los
controles de contraste y brillo para los televisores. El procesamiento analógico de la
señal incluye elementos comunes como capacitores, resistencias, inductores,
transistores o circuitos integrados.
Evolución e Historia de las Telecomunicaciones
Generalmente nos referimos a comunicaciones y telecomunicaciones como lo mismo
ya que ambas están unidas en un solo gran ámbito de desarrollo tecnológico y
evolutivo en pro de la información global independientemente de su origen digital o
analógico.
Aunque las telecomunicaciones como estudio unificado de las comunicaciones a
distancia es una idea reciente, siempre han existido medios de comunicación que
también son estudiados por esta disciplina. A lo largo de la historia han existido
diferentes situaciones en las que ha sido necesaria una comunicación a distancia,
como en la guerra o en el comercio.
Conforme las distintas civilizaciones empezaron a extenderse por territorios cada vez
mayores fue necesario un sistema organizado de comunicaciones que permitiese el
control efectivo de esos territorios. Es más que probable que el método de
telecomunicaciones más antiguo sea el realizado con mensajeros, personas que
recorrían largas distancias con sus mensajes. Las primera tecnologías usadas en la
comunicación usaban señales visuales como las señales de humo, o acústicas como
mediante el uso de tambores o cuernos.
Aunque fue en el 1729 cuando el científico Stephen Gray había descubierto
formalmente que la electricidad podía ser transmitida, los primeros experimentos

7. técnicos no se materializaron hasta el siglo xix, cuando Alessandro Volta presentó a
la Royal Society un instrumento capaz de generar corriente continua, la pila voltaica.
Por ejemplo, un experimento inicial en la telegrafía eléctrica fue el telégrafo
electroquímico creado por el científico alemán Samuel Thomas von Sömmerring en
1809. Este invento empleaba señales eléctricas que se enviaban por diversos cables
metálicos, una por cada letra. En el extremo receptor las corrientes electrolizaban el
ácido de unos tubos individuales de vidrio liberándose corrientes de burbujas de
hidrógeno en el tubo correspondiente para que fueran vistas por el operador del
receptor.
Algunos inventos en la historia de las telecomunicaciones.
Teléfono
Alexander Graham Bell desarrolló las ideas básicas del teléfono mientras trabajaba en
un telégrafo múltiple. Una demostración durante la Exposición del Centenario en
Filadelfia (Pensilvania), en 1876, lanzó su invento a todo el mundo; un año más tarde
fundó la Compañía de Teléfonos Bell.
A pesar de que la telegrafía supuso un gran avance en la comunicación a distancia,
los primeros sistemas telegráficos sólo permitían mandar mensajes letra a letra. Por
esta razón se seguía buscando algún medio de comunicación eléctrica de voz. Los
primeros aparatos, que aparecieron entre 1850 y 1860, podían comunicar vibraciones
sonoras, aunque no la voz humana. La primera persona que patentó un teléfono
eléctrico, en el sentido moderno de la palabra, fue el inventor de origen inglés
Alexander Graham Bell, en 1876. En aquellos años, Edison investigaba la forma de
poder registrar y recomponer ondas sonoras, abriendo así vía a la aparición del
gramófono.
Radio
Los primeros sistemas telegráficos y telefónicos utilizaban el cable como soporte
físico para la transmisión de los mensajes, sin embargo las indagaciones científicas
indicaban que podían existir otras probabilidades. La teoría de la naturaleza
electromagnética de la luz fue enunciada por el físico británico James Clerk Maxwell
en 1873, en su Tratado sobre Electricidad y Magnetismo. Las teorías de Maxwell
fueron corroboradas por el físico alemán Heinrich Hertz. En 1887, Hertz demostró las
ondas electromagnéticas, estableciendo la base técnica para la telegrafía sin hilos.
En la década posterior, se realizaron un gran número de experimentos para la
transmisión de señales sin hilos. En 1896, el inventor italiano Guillermo Marconi

8. consiguió mandar una señal sin hilos desde Penarth a Weston-super-Mare
(Inglaterra), y en 1901 repitió el experimento desde Cornwall, a través del Océano
Atlántico. En 1904, el físico británico John Ambrose Fleming inventó el tubo de
vacío con dos elementos. Un par de años más tarde el inventor americano Lee de
Forest consiguió un tubo de vacío de tres electrodos, invento en el que se basarían
muchos dispositivos electrónicos posteriores. La primera emisión de radio tuvo lugar
en 1906 en los Estados Unidos. En 1925 ya funcionaban 600 emisoras de radio en
todo el mundo. En la actualidad, casi todos los hogares de los países desarrollados
disponen de radio.
Transmisión de imágenes
Los primeros manuscritos estaban iluminados con dibujos muy preparados. A finales
del siglo XV se comenzaron a emplear grabados en madera para realizar las
ilustraciones de las obras impresas. A finales del siglo XVIII se inventó la litografía,
que aceptó la multiplicación masiva de obras de arte. En 1826, el físico francés
Nicéphore Niépce, usando una plancha metálica recubierta de betún, expuesta durante
ocho horas, consiguió la primera fotografía. Perfeccionando este procedimiento, el
pintor e inventor francés Louis Jacques Mandé Daguerre demostró un proceso
químico de revelado que permitía tiempos de exhibición reducidos, consiguiendo el
tipo de fotografía conocido como daguerrotipo.
A finales del siglo XIX se descubrieron diferentes métodos que conferían a la
fotografía la ilusión de movimiento. En 1891, Edison patentó el cinetoscopio,
máquina para proyectar imágenes en movimiento, que presentó en 1889. En 1895, los
hermanos Lumière presentaron y patentaron el cineasesinógrafo, máquina que
permitía proyectar imágenes en movimiento. A finales de la década de 1920, se
agregó el sonido a estas imágenes en movimiento.
Televisión
El sistema de transmisión de imágenes en movimiento está inspirado en varios
hallazgos, entre los que se encuentra el disco perforado explorador, inventado en
1884 por el pionero de la televisión, el alemán Paul Gottlieb Nipkow. Otros de los
hitos en el desarrollo de la televisión son el iconoscopio y el cinescopio, para
comunicar y recibir, respectivamente, imágenes a distancia, inventados ambos en
1923 por el ingeniero electrónico ruso Vladímir Kosma Zworykin. En 1926, el
ingeniero escocés John Logie Baird usó este sistema para intentar de esclarecer la
transmisión eléctrica de imágenes en movimiento. Estos inventos favorecieron
nuevos progresos en Estados Unidos, Gran Bretaña y Alemania. En Gran Bretaña la

9. BBC inició la emisión de sus programas de televisión en 1927 con el sistema de
Baird, y en 1937 se inauguró el primer servicio público de televisión de calidad.
La televisión se ha extendido por todo el mundo; los satélites de comunicaciones
permiten comunicar programas de un continente a otro y mandar sucesos en vivo a
casi cualquier parte del mundo. Los circuitos cerrados de televisión se usan, entre
otras aplicaciones, en los bancos para admitir cheques, en las compañías aéreas para
exhibir información de vuelo y en medicina para estudiar las técnicas a emplear en el
quirófano. La grabación de vídeo además ha revolucionado las capacidades de
almacenamiento, recuperación y transmisión de la información.
Ordenadores
Uno de los progresos más espectaculares dentro de las comunicaciones se ha
producido en el campo de la tecnología de los computadores. Desde la aparición de
las computadoras digitales en la década de 1940, éstas se han introducido en los
países desarrollados en prácticamente todas las áreas de la comunidad (industrias,
negocios, hospitales, escuelas, transportes, hogares o comercios). Mediante el uso de
las redes informáticas y los dispositivos auxiliares, el usuario de un computador
puede comunicar datos con gran rapidez. Estos sistemas pueden acceder a millones de
bases de datos. A través de la línea telefónica se puede entrar a toda esta información
y visualizarla en pantalla o en un televisor convenientemente adaptado.
Tecnología láser
El láser ocupa un lugar relevante en el futuro de las comunicaciones. Los haces de luz
coherente producidos por láser presentan una aptitud de transmisión de mensajes
simultáneos muy superior a la de los sistemas telefónicos convencionales. Los
prototipos de redes de comunicación por láser ya son operativos y puede que en el
futuro sustituyan en gran medida a las ondas de radio en telefonía. Los rayos láser
además se usan en el espacio en los sistemas de comunicación por satélite.
Los cables de fibra óptica suministran una alternativa a los gruesos cables de hilo de
cobre en la industria de las telecomunicaciones y son mucho más eficientes.
Otros.
 En 1800, Alejandro Volta construye la primera celda electrostática y
la batería capaz de producir corriente eléctrica.
 Desde 1801 a 1815, Sir Humphry Davy desarrolla la electroquímica (nombre
asignado por él mismo), explorando el uso de la pila de Volta o batería, y
tratando de entender como ésta funciona. En 1801 observa el arco eléctrico y

10. la incandescencia en un conductor energizado con una batería. En 1807
fabrica una pila con más de 2000 placas dobles.
 En 1819, el científico danés Hans Christian Oersted descubre
el electromagnetismo, cuando en un experimento para sus estudiantes, la
aguja de la brújula colocada accidentalmente cerca de un cable energizado por
una pila voltaica, se movió. Este descubrimiento fue crucial en el desarrollo
de la electricidad, ya que puso en evidencia la relación existente entre la
electricidad y el magnetismo.
 En 1823, Andre-Marie Ampere establece los principios de la electrodinámica,
cuando llega a la conclusión de que la fuerza electromotriz es producto de dos
efectos: La tensión eléctrica y la corriente eléctrica. Experimenta con
conductores, determinando que estos se atraen si las corrientes fluyen en la
misma dirección, y se repelen cuando fluyen en contra.
 En 1831, Michael Faraday a los 14 años trabajaba como encuadernador, lo
cual le permitió tener el tiempo necesario para leer y desarrollar su interés por
la física y química. A pesar de su baja preparación formal, dio un paso
fundamental en el desarrollo de la electricidad al establecer que
el magnetismo produce electricidad a través del movimiento.
 En 1835, Samuel F.B. Morse, mientras regresaba de uno de sus viajes,
concibe la idea de un simple circuito electromagnético para transmitir
información, el telégrafo.
 También, en 1835 Michael Faraday aporta las bases para la ciencia de la
televisión con el principio electro – óptico.
 En 1862 Abbe Castelli transmite por alambre la primera imagen eléctrica de
un dibujo, que va de Amiens a Paris, Francia.
 El científico belga Zénobe-Théophile Gramme construyó la primera máquina
de corriente continua el dinamo punto de partida de la nueva industria
eléctrica. En 1870 patentó la teoría de la máquina magneto-eléctrica para
producir corriente continua.
 En 1873, James Clerk Maxwell, matemático Inglés, formuló las cuatros
ecuaciones que sirven de fundamento de la teoría electromagnética. Dedujo
que la Luz es una onda electromagnética, y que la energía se transmite por
ondas electromagnéticas a la velocidad de la Luz.
 En 1876 Alexander Graham Bell, escocés-americano, patentó el teléfono.
 En 1884 Paul Nipkow inventa el primer sistema práctico de televisión con un
disco analizador de imágenes.
 En 1888 Hertz recibió el reconocimiento por sus trabajos sobre las ondas
electromagnéticas: propagación, polarización y reflexión de ondas.

11.  En 1901, Guillermo Marconi transmite la primera señal radio eléctrica
intercontinental por aire a través del Océano Atlántico.
 En 1923, John Logie Baird y Charles F. Jenkins realizan las primeras
transmisiones de televisión por alambre.
 En 1924 el Dr. Vladimir Kosma Zworkyn patenta el iconoscopio, que fue el
primer tubo de imagen para cámara de televisión.
 En 1925 se desarrolla la válvula de filamento que da origen al primer radio –
receptor electrónico.
 En 1927 se hacen las primeras transmisiones de televisión por línea
telefónica entre Nueva York y Washington DC.
 En 1935, Edwin H. Amstrong realiza una demostración de un radio de FM
con gran éxito, ya que era una gran calidad de recepción (para la época).
 En 1936, con la máquina de Turing, el matemático inglés Alan Turing,
establece los principios teóricos del computador.
 En 1940, Bell Labs y Western Digital fueron contratadas por el gobierno para
desarrollar sistemas de computación en el campo de batalla (los tanques,
aviones y navíos contaban con radios de FM), logrando con ello que los radios
se convirtieran una opción económicamente viable. En el mismo período, se
crean los tubos de vacio.
 En 1941, Conrad Zuse construye el primer computador electrónico
programable.
 1943 es la fecha en que se construye COLOSSUS, el primer computador
electrónico del mundo.
 En 1946, la Federal Communications Comisión permite que AT&T instale
el primer sistema de telefonía móvil en la ciudad de St. Louis.
 En 1947, Bell Labs presenta el concepto de Telefonía Móvil Celular.
 En 1948, William Shockley inventa el transistor.
 En 1957, el primer satélite orbital, el Sputnik I, es lanzado por los Soviéticos.
 En 1961, el ingeniero Guillermo González Camarena obtiene en México y
Estados Unidos la patente de un nuevo sistema de TV a color,
llamado caleidoscopio.
 En 1962, el Telstart de los Bell Laboratories inició las primeras transmisiones
regulares de voz e imágenes.
 En 1963 se fabrican los circuitos integrados.
 En 1966, Corning Glass, patenta la fibra óptica.
 En 1969 se conectaron cuatro computadoras, tres en California y una en UTA,
en la red que se conoció como ARPANET.

12.  En 1971, el microprocesador de 4 bits es fabricado por INTEL
Corp. También, en ese año, se creó el primer programa para enviar correo
electrónico.
 En 1973, Robert Metcalfe crea el estándar Eternet para conectar ordenadores
en redes de área local.
 En 1980, el ejército norteamericano adopta como estándar el
protocolo TCP/IP. El ARPANETse separa de la red militar que lo originó y
nace el Internet.
 En 1985 se establece firmemente el Internet como una tecnología que ayudaba
ampliamente a la comunidad de investigadores y desarrolladores.