TRABAJO

Modulación PCM

PCM modifica los pulsos creados por PAM para crear una señal completamente digital. Para hacerlo, PCM, en primer lugar, cuantifica los pulsos de PAM. La cuantificación es un método de asignación de los valores íntegros a un rango

Los dígitos binarios son transformados en un señal digital usando una de las técnicas de codage digital-digital. La figura 5 muestra el resultado de la modulación de codage de pulso de la señal original codificada finalmente en señal unipolar. Solo se muestran los 3 primeros valores de prueba.

PCM se construye actualmente a través de 4 procesos separados: PAM, cuantificación, codage digital-digital.

pulse code modulation), no sólo cuantifica la señal, sino que utiliza un código para designar cada nivel en cada tiempo de muestra.

La modulación de código de pulsos PCM (

En lugar de enviar un pulso el cual contiene cierta información en su amplitud, ancho oposición, se envía  un código o patrón de pulsos de amplitud, ancho y posición constante, que lleva la información en forma cuantificada.

MODULACION FSK

El FSK binario es una Forma de modulación angular de amplitud constante, similar a la modulación en frecuencia convencional, excepto que la señal modulante es un flujo de pulsos binarios que varía, entre dos niveles de voltaje discreto, en lugar de una forma de onda analógica que cambia de manera continua. La expresión general para una señal FSK binaria es

v(t) = V c cos [ ( w c + v m(t) D w / 2 )t ] (1)

donde v(t) = forma de onda FSK binaria

V c = amplitud pico de la portadora no modulada

w c = frecuencia de la portadora en radianes

v m(t) = señal modulante digital binaria

D w = cambio en frecuencia de salida en radianes

En un FSK binario el índice de modulación, por lo general, se mantiene bajo 1.0, produciendo así un espectro de salida de FM de banda relativamente angosta. Debido a que el FSK binario es una forma de modulación en frecuencia de banda angosta, el mínimo ancho de banda depende del índice de modulación. Para un índice de modulación entre 0.5 y 1, se generan dos o tres conjuntos de frecuencias laterales significativas. Por tanto, el mínimo ancho de banda es dos o tres veces la razón de bit de entrada.

PSK (Phase-shift keying), es una modulación de fase donde la señal moduladora (datos) es digital.

Existen dos alternativas de modulación PSK: PSK convencional, donde se tienen en cuenta los desplazamientos de fase y PSK diferencial, en la cual se consideran las transiciones.

Consiste en asignar variaciones de fase de una portadora según los estados signficativos de la señal de datos.

Velocidad de señalización

Velocidad [bps] = Vel[Baudios]*Log2 n .

Donde : n= # corresponde al número de niveles de la señal digital.

Dentro del contexto PSK se distinguen dos tipos de modulación de fase :

a) Modulación PSK.

b) Modulación DPSK. ( Diferencial PSK ).

La modulación PSK consiste en cada estado de modulación está dado por la fase que lleva la señal respecto de la original.

 

Proceso de Conversion de Señal Analogica a Digital y Viceversa

Conversión Analógico-Digital

Un filtro RC paso bajo es un circuito formado por un resistor y un capacitor conectados en serie, como se muestra en el gráfico de la izquierda.

El filtro paso bajo permite sólo el paso de frecuencias por debajo de una frecuencia en particular llamada frecuencia de corte (Fc) y elimina las frecuencias por encima de esta frecuencias. Estos filtros RC no son perfectos por lo que se hace el análisis en el caso ideal y el caso real.

La unidad de frecuencia es el: Hertz, Hertzio, ciclo por segundo.

PAM: Modulación por amplitud de pulsos o Pulse Amplitude - Modulation, es la más sencilla de las modulaciones digitales. Consiste en cambiar la amplitud de una señal, de frecuencia fija, en función del símbolo a transmitir.


PCM Solo modula. Para que sea útil (la señal sea realmente digital) hace falta codificar. Esto lo hace PCM PCM (Modulación por Pulsos Codificados) - Se Realiza Por Tres Pasos.


Muestreo

Consta de una entrada y una salida y dispone de una entrada de control, S/H. Si S/H=1, el

circuito se encuentra en muestreo, si S/H=0, entonces se encuentra en retención.

El circuito de muestreo y retencion periodicamente prueba la entrada de informacion analogica y convierte esas muestras en una senal PAM de multinivel.

Cuando se encuentra en muestreo (modo SAMPLE S/H=1), la señal de salida sigue a la señal

de entrada. Por el contrario, si se encuentra en retención (modo HOLD S/H=0), la salida se

mantiene constante en el tiempo e igual al valor de la salida que ésta tuviera en el instante en

que se conmutó de muestreo a retención.


Expresado en términos de frecuencia, establece que la "frecuencia de muestreo debe ser mayor o igual al doble de la frecuencia máxima de la señal muestreada“ - Tomando la voz humana como ejemplo, se tiene : fs= 2fmax Donde: fmax= 4kHz Banda de la voz humana.

CUANTIFICACION Y CODIFICACION

La cuantificación es la conversión de una señal discreta en el tiempo evaluada de forma contínua a una señal discreta en el tiempo discrétamente evaluada. El valor de cada muestra de la señal se representa como un valor elegido de entre un conjunto finito de posibles valores.
Se conoce como error de cuantificación (o ruido), a la diferencia entre la señal de entrada (sin cuantificar) y la señal de salida (ya cuantificada), interesa que el ruido sea lo más bajo posible. Para conseguir esto, se pueden usar distintas técnicas de cuantificación:

Cuantificación uniforme

Cuantificación logarítmica

Cuantificación no uniforme

Cuantificación vectorial

CODIFICACION

Es el proceso por el cual la información de una fuente es convertida en símbolos para ser comunicada. En otras palabras, es la aplicación de las reglas de un código.
La codificación consiste en establecer una correspondencia entre cada uno de los símbolos de un alfabeto fuente y una secuencia de símbolos de una alfabeto destino. Al alfabeto destino se le denomina alfabeto código y a cada una de las secuencias de símbolos de este alfabeto que se corresponda con un símbolo del alfabeto fuente se denomina palabra de código.

Ventajas:

No introduce ruidos en la transmisión.
Se guarda y procesa mucho más fácilmente que la analógica.
Posibilita almacenar grandes cantidades de datos en diferentes soportes.
Permite detectar y corregir errores con más facilidad.
Las grabaciones no se deterioran con el paso del tiempo como sucede con las cintas analógicas.
Permite realizar regrabaciones sucesivas sin que se pierda ninguna generación y, por tanto, calidad.
Permite la compresión para reducir la capacidad de almacenamiento.
Facilita la edición visual de las imágenes y del sonido en un ordenador o computadora personal, utilizando programas apropiados.
El rayo láser que graba y reproduce la información en CDs y DVDs nunca llega a tocar físicamente su superficie.
No la afecta las interferencias atmosféricas (estática) ni de otro tipo cuando se transmite por vía inalámbrica, como ocurre con las transmisiones analógicas.

Desventajas:

Para su transmisión requiere un mayor ancho de banda en comparación con la analógica.
La sincronización entre los relojes de un transmisor inalámbrico digital y el receptor requiere que sea precisa, como ocurre con el GPS ( Global Positioning System - Sistema de Posicionamiento Global).
Las transmisiones de las señales digitales son incompatibles con las instalaciones existentes para transmisiones analógicas.

Conversión Digital Analógico

Tambien Digital to Analogue Converter es un dispositivo para convertir datos digitales en señales de corriente o de tensión analógica. DE LOS DAC’S Las aplicaciones más significativas del DAC son; En instrumentación y control automático, permiten obtener, de un instrumento digital, una salida analógica para propósitos de graficación, indicación o monitoreo, alarma, etc.


Otra familia de conversores digital analogico se diseño a partir de un conversor digital analógico del tipo R-2R, cuya salida se compara con la tensión a medir mediante un circuito comparador.
Una pequeña lógica de control varía la señal digital presente en la entrada hasta que la salida del conversor iguala a la tensión a medir.
La realización más sencilla es utilizar un contador bi-direccional conectado a la entrada del conversor digital analógico.

Según el comparador indique un valor superior o inferior, se incrementa o decrementa el valor del contador (conversor de seguimiento). Cuando la señal varía más rápidamente que la velocidad del conversor, los datos leídos quedan sistemáticamente por debajo o por arriba del valor correcto. Además, este tipo de conversor tiene que invertir un tiempo considerable hasta que el contador alcanza el valor correcto.

Muestreo

Consta de una entrada y una salida y dispone de una entrada de control, S/H. Si S/H=1, el

circuito se encuentra en muestreo, si S/H=0, entonces se encuentra en retención.

El circuito de muestreo y retencion periodicamente prueba la entrada de informacion analogica y convierte esas muestras en una senal PAM de multinivel.

Cuando se encuentra en muestreo (modo SAMPLE S/H=1), la señal de salida sigue a la señal

de entrada. Por el contrario, si se encuentra en retención (modo HOLD S/H=0), la salida se

mantiene constante en el tiempo e igual al valor de la salida que ésta tuviera en el instante en

que se conmutó de muestreo a retención.



Un filtro RC paso bajo es un circuito formado por una resistor y un capacitor conectados en serie, como se muestra en el gráfico de la izquierda.

El filtro paso bajo permite sólo el paso de frecuencias por debajo de una frecuencia en particular llamada frecuencia de corte (Fc) y elimina las frecuencias por encima de esta frecuencias. Estos filtros RC no son perfectos por lo que se hace el análisis en el caso ideal y el caso real.

La unidad de frecuencia es el: Hertz, Hertzio, ciclo por segundo

RESOLUCION

Primero se define el número máximo de bits de salida. Este dato permite determinar el número máximo de combinaciones en la salida digital. Este número máximo está dado por: 2 n donde n es el número de bits.
También la resolución se entiende como el voltaje necesario (señal analógica) para lograr que en la salida (señal digital) haya un cambio del bit menos significativo.
(LSB) Para hallar la resolución se utiliza la siguiente fórmula:
Resolución = VoFS / [2 n - 1]
Donde: - n = número de bits del ADC
VoFS = es el voltaje que hay que poner a la entrada del convertidor para obtener una conversión máxima (todas las salidas son "1"). El DAC más sencillo que se puede concebir consta simplemente de una tensión de referencia y de un grupo de resistencias que se conectan o no de acuerdo al estado de un interruptor asociado La tensión de salida del amplificador operacional viene dada por: Donde: Vo: Es la tensión de salida de operacional.
VREF: Es la tensión de referencia.
Rr: Es la resistencia de realimentación del amplificador operacional.
S0, S1, S2, S3 son los valores lógicos (0 o 1) de los correspondientes bits.

http://www.slideshare.net/diegotat/conversion-seal-analgica-a-digital-y-viceversa-presentation

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