Los
medios de transmisión pueden ser :
vGuiados
si las ondas electromagnéticas van encaminadas a lo largo de un
camino físico ; no guiados si el medio es sin encauzar ( aire ,
agua , etc..) .
vSimplex
si la señal es unidireccional ; half-duplex si ambas estaciones
pueden trasmitir pero no a la vez ; full-duplex si ambas estaciones pueden
transmitir a la vez .
1.Conceptos
en el dominio temporal.
Una señal , en el ámbito temporal , puede ser continua o
discreta . Puede ser periódica o no periódica . Una señal
es periódica si se repite en intervalos de tiempo fijos llamados
periodo . La onda seno es la más conocida y utilizada de las señales
periódicas . En el ámbito del tiempo , la onda seno se caracteriza
por la amplitud , la frecuencia y la fase .
S(t) = A x
Sen ( 2 x pi x f x t + fase )
La
longitud de onda se define como el producto de la velocidad de
propagación
de la onda por su fase .
2.Conceptos
del dominio de la frecuencia
. En la práctica , una señal electromagnética está
compuesta por muchas frecuencias . Si todas las frecuencias son múltiplos
de una dada , esa frecuencia se llama frecuencia fundamental . El periodo
( o inversa de la frecuencia ) de la señal suma de componentes es
el periodo de la frecuencia fundamental . Se puede demostrar que cualquier
señal está constituida por diversas frecuencias de una señal
seno .
El
espectro de una señal es el conjunto de frecuencias que constituyen
la señal .
El
ancho de banda es la anchura del espectro . Muchas señales tienen
un ancho de banda infinito , pero la mayoría de la energía
está concentrada en un ancho de banda pequeño .
Si
una señal tiene una componente de frecuencia 0 , es una componente
continua .
3.Relación
entre la velocidad de transmisión y el ancho de banda
. El medio de transmisión de las señales limita mucho las
componentes de frecuencia a las que puede ir la señal , por lo que
el medio sólo permite la transmisión de cierto ancho de banda
.
En
el caso de ondas cuadradas ( binarias ) , estas se pueden simular con ondas
senoidales en las que la señal sólo contenga múltiplos
impares de la frecuencia fundamental . Cuanto más ancho de banda
, más se asemeja la función seno ( multifrecuencia ) a la
onda cuadrada . Pero generalmente es suficiente con las tres primeras componentes
.
Se
puede demostrar que al duplicar el ancho de banda , se duplica la velocidad
de transmisión a la que puede ir la señal .
Al
considerar que el ancho de banda de una señal está concentrado
sobre una frecuencia central , al aumentar esta , aumenta la velocidad
potencial de transmitir la señal .
Pero
al aumentar el ancho de banda , aumenta el coste de transmisión
de la señal aunque disminuye la distorsión y la posibilidad
de ocurrencia de errores .
Los
datos analógicos toman valores continuos y los digitales , valores
discretos .
Una
señal analógica es una señal continua que se propaga
por ciertos medios .
Una
señal digital es una serie de pulsos que se transmiten a través
de un cable ya que son pulsos eléctricos .
Los
datos analógicos se pueden representar por una señal electromagnética
con el mismo espectro que los datos .
Los
datos digitales se suelen representar por una serie de pulsos de tensión
que representan los valores binarios de la señal .
La
transmisión analógica es una forma de transmitir señales
analógicas ( que pueden contener datos analógicos o datos
digitales ). El problema de la transmisión analógica es que
la señal se debilita con la distancia,
por lo que hay que utilizar amplificadores de señal cada cierta
distancia .
La
transmisión digital tiene el problema de que la señal se
atenúa y distorsiona con la distancia , por lo que cada cierta distancia
hay que introducir repetidores de señal .
Ultimamente
se utiliza mucho la transmisión digital debido a que :
vLa
tecnología digital se ha abaratado mucho .
vAl
usar repetidores en vez de amplificadores , el ruido y otras distorsiones
no es acumulativo .
vLa
utilización de banda ancha es más aprovechada por la tecnología
digital .
vLos
datos transportados se pueden encriptar y por tanto hay más seguridad
en la información .
vAl
tratar digitalmente todas las señales , se pueden integrar servicios
de datos analógicos ( voz , vídeo, etc..) con digitales como
texto y otros .
La
energía de una señal decae con la distancia , por lo que
hay que asegurarse que llegue con la suficiente energía como para
ser captada por la circuitería del receptor y además , el
ruido debe ser sensiblemente menor que la señal original ( para
mantener la energía de la señal se utilizan amplificadores
o repetidores ) .
Debido
a que la atenuación varía en función de la frecuencia
, las señales analógicas llegan distorsionadas , por lo que
hay que utilizar sistemas que le devuelvan a la señal sus características
iniciales ( usando bobinas que cambian las características eléctricas
o amplificando más las frecuencias más altas ) .
Debido
a que en medios guiados , la velocidad de propagación de una señal
varía con la frecuencia , hay frecuencias que llegan antes que otras
dentro de la misma señal y por tanto las diferentes componentes
en frecuencia de la señal llegan en instantes diferentes al receptor
.Para atenuar este problema se usan
técnicas de ecualización .
El
ruido es toda aquella señal que se inserta entre el emisor y el
receptor de una señal dada . Hay diferentes tipos de ruido : ruido
térmico debido a la agitación térmica de electrones
dentro del conductor , ruido de intermodulación cuando distintas
frecuencias comparten el mismo medio de transmisión , diafonía
se produce cuando hay un acoplamiento entre las líneas que transportan
las señalesy el ruido impulsivo
se trata de pulsos discontinuos de poca duración y de gran amplitud
que afectan a la señal .
Se
llama capacidad del canal a la velocidad a la que se pueden transmitir
los datos en un canal de comunicación de datos .
La
velocidad de los datos es la velocidad expresada en bits por segundo a
la que se pueden transmitir los datos .
El
ancho de banda es aquel ancho de banda de la señal transmitida y
que está limitado por el transmisor y por la naturaleza del medio
de transmisión ( en hertzios ).
La
tasa de errores es la razón a la que ocurren errores .
Para
un ancho de banda determinado es aconsejable la mayor velocidad de transmisión
posible pero de forma que no se supere la tasa de errores aconsejable .
Para conseguir esto , el mayor inconveniente es el ruido .
Para
un ancho de banda dado W , la mayor velocidad de transmisión posible
es 2W , pero si se permite ( con señales digitales ) codificar más
de un bit en cada ciclo , es posible transmitir más cantidad de
información .
La
formulación de Nyquist nos dice que aumentado los niveles de tensión
diferenciables en la señal , es posible incrementar la cantidad
de información transmitida .
C= 2W log2
M
El
problema de esta técnica es que el receptor debe de ser capaz de
diferenciar más niveles de tensión en la señal recibida
, cosa que es dificultada por el ruido .
Cuanto
mayor es la velocidad de transmisión , mayor es el daño que
puede ocasionar el ruido .
Shannon
propuso la fórmula que relacionala
potencia de la señal ( S ) , la potencia del ruido ( N ) , la capacidad
del canal ( C ) y el ancho de banda ( W ) .
C = W log2
( 1+S/N )
Esta
capacidad es la capacidad máxima teórica de cantidad de transmisión
, pero en la realidad , es menor debido a que no se ha tenido en cuenta
nada más que el ruido térmico .