Fundamentos de la Señal y la Transmisión Electromagnética: Conceptos Clave

Conceptos Fundamentales de la Señal y la Información

El Signo y la Señal

Un signo es una variable física a la que se ha asociado una fuente de información o señal. En particular, es una emisión física que normalmente se dirige a un receptor capaz de captarla. Las señales pueden ser de varios tipos:

• Visuales
• Acústicas
• Térmicas
• Eléctricas (las más comúnmente utilizadas)

Los seres vivos poseen mecanismos para recibir y procesar cualquier señal. Por su origen, se puede decir que hay dos tipos de señales:

1. Las producidas por elementos inertes (como el sol).
2. Las producidas por organismos (tales como el ladrido de un perro).

Al recibir señales del primer tipo, puede deducirse alguna característica del cuerpo que las envía. Estas señales son un mensaje directo simple.

Información y Códigos

Los organismos inteligentes han desarrollado mecanismos para modificar las señales. Por ejemplo, el ladrido de los perros es una modificación del sonido con el objetivo de enviar un mensaje. El signo simple, cuando se modifica con la intención de enviar un mensaje, se convierte en un signo compuesto.

Las modificaciones utilizadas para convertir un signo simple en compuesto se denominan código. La señal compuesta se define como:

Señal Compuesta = Señal Simple + Código

Un mensaje simple tiene una señal asociada y una información. Puesto que hay dos tipos de señales, también hay dos tipos de información:

• Información directa.
• Información encriptada (o codificada).

Parámetros de la Señal: Frecuencia, Periodo y Longitud de Onda

Frecuencia y Periodo

La frecuencia es un valor que indica la rapidez con la que la señal varía con el tiempo. Una señal puede expresarse como la suma de amplitudes de ondas sinusoidales.

• El periodo (T) es el tiempo máximo que tarda la onda en una señal sinusoidal en repetirse.
• La frecuencia (F) es el número de veces que la señal se repite en un segundo.

La unidad de frecuencia es el Hertzio (Hz), donde 1 Hertzio equivale a un cambio o repetición por segundo.

Longitud de Onda

La longitud de onda es la distancia que una señal viaja durante el tiempo que dura un periodo. Las señales electromagnéticas pueden clasificarse según su longitud de onda o su frecuencia. La clasificación de este tipo se conoce como el espectro electromagnético.

Señal Analógica

Una señal es analógica cuando se puede obtener cualquier valor continuo entre un mínimo y un máximo.

Transmisión y Modulación de Señales

Transmisión de Señales

El material informático utiliza señales electromagnéticas para enviar información a distancia. Estas señales pueden viajar por aire o por cable a alta velocidad.

Para enviar imágenes o sonidos a distancia, es necesario convertir las señales a un formato electromagnético. Esta conversión se realiza mediante convertidores de señal, dispositivos capaces de transformar un tipo de señal en otro.

Por ejemplo, un sonido convertido en señal electromagnética puede enviarse por vía aérea o por cable a gran velocidad. Cuando la señal electromagnética llega a su destino, tiene que ser reconvertida para que el receptor pueda escuchar el sonido. Este proceso de cambio y transformación es esencial.

Modulación de Onda

Debido a que las ondas sufren atenuación, para que la transmisión de información sea efectiva se necesita la presencia combinada de dos señales:

1. La señal base (la información que se desea transmitir).
2. La señal portadora.

La señal portadora es una señal electromagnética utilizada para transportar la señal base. Sobre la señal portadora se “monta” la señal base que se desea transmitir. La señal resultante se denomina señal portadora modulada.

Es crucial que la señal portadora sea mucho más potente que la señal transportada para evitar que esta última se pierda durante la transmisión.