Fundamentos de los Sistemas de Telecomunicaciones y Transmisión de Señales

1. Proceso de Comunicación

• Emisor: Es el encargado de generar y codificar el mensaje.
• Canal: Representa el medio físico (como un cable) o no guiado (como la radio) por el cual viaja la señal.
• Receptor: Es el elemento que recibe y decodifica el mensaje.
• Mensaje: Se refiere a la información que es transmitida.
• Código común: Conjunto de lenguajes o reglas compartidas entre los extremos.
• Ruido: Conjunto de perturbaciones que afectan la integridad de la señal.

2. Señales y Conversión Analógica/Digital (A/D)

Tipos de Señales

• Señal analógica: Es una señal continua que puede tomar infinitos valores dentro de un rango (ejemplo: la temperatura).
• Señal digital: Es una señal discreta que se representa mediante bits (ejemplo: 0 y 1).

Etapas de la Conversión A/D

1. Muestreo: Consiste en tomar valores de la señal a intervalos de tiempo regulares.
2. Cuantificación: Se asigna un valor numérico específico a cada muestra obtenida.
3. Codificación: El valor cuantificado se convierte finalmente a formato binario.

3. Tipos de Canal

• Simplex: La transmisión se realiza en una sola dirección (ejemplo: la radio comercial).
• Semidúplex (Half-Duplex): Permite la transmisión en ambos sentidos, pero no de forma simultánea.
• Dúplex completo (Full-Duplex): Permite la transmisión simultánea en ambos sentidos (ejemplo: el teléfono).

4. Medios de Transmisión

• Físicos guiados: Incluyen el cable coaxial, el par trenzado y la fibra óptica.
• No guiados: Comprenden las ondas de radio, los infrarrojos y las microondas.

6. Ruido en Telecomunicaciones

Clasificación por Relación con la Señal

• Ruido correlacionado: Aquel que está directamente relacionado con la señal transmitida.
• Ruido no correlacionado: Es independiente de la señal y puede existir incluso en su ausencia.

Tipos de Ruido según su Origen

Ruido Interno

• Térmico: Generado por la agitación térmica de los electrones (conocido como ruido blanco). Su fórmula es: N = K · T · B.
• Disparo: Provocado por la aleatoriedad en el paso de los electrones a través de una unión.
• Tránsito: Debido al tiempo que tardan los portadores en atravesar los semiconductores.

Ruido Externo

• Atmosférico: Originado principalmente por tormentas eléctricas.
• Solar / Cósmico: Proveniente de las emisiones de radiación del espacio exterior.
• Humano: Producido por maquinaria, sistemas de iluminación y motores.

7. Receptores

Arquitecturas de Recepción

• Homodinos: Utilizan amplificación directa; son diseños simples pero presentan una menor selectividad.
• Heterodinos (Superheterodinos): Convierten la señal a una Frecuencia Intermedia (FI) para lograr un mejor filtrado y una amplificación más eficiente.

Características Clave del Receptor

• Sensibilidad: Capacidad para captar y procesar señales extremadamente débiles.
• Selectividad: Habilidad para rechazar señales no deseadas en frecuencias adyacentes.
• Fidelidad: Capacidad para reproducir con precisión la señal original sin distorsiones.

Problema común: La frecuencia imagen, la cual es solucionable mediante el uso de filtros de RF sintonizables.

8. Transmisores de Radiofrecuencia (RF)

Funciones Principales

• Generación de la onda portadora.
• Modulación de la señal de información.
• Amplificación y filtrado de la señal resultante.
• Envío de la energía a la antena.

Características Importantes

• Fidelidad: Asegura que lo transmitido sea idéntico a lo emitido originalmente.
• Banda ocupada: Definida por la norma UIT-R SM.328 (donde se concentra el 99% de la potencia).
• Espurios y armónicos: Emisiones no deseadas que deben eliminarse para evitar interferencias en otros servicios.
• Potencia: Parámetro que afecta directamente al alcance de la señal y al coste del equipo.
• Rendimiento: Eficiencia energética del sistema, crucial para la duración de la batería en equipos móviles.

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