Fundamentos de Transmisión de Datos: Sistemas Analógicos y Digitales

Analógico y Digital

Analógico: Representa una medida mediante variables continuas.

Digital: Referente a los números dígitos y, en particular, a los instrumentos de medida que la expresan con ellos.

Transmisión de Datos

Los datos en una transmisión pueden ser:

• Analógicos: Voz, foto, vídeo.
• Digitales: MP3, JPG, MPG.

La transmisión en sí puede ser:

• Analógica: Cuando se utiliza una señal que varía en todo el rango entre dos niveles.
• Digital: Cuando se utiliza un número concreto de niveles de tensión específicos.

Nivel Físico

Funciones

• Transmisión de información entre emisor y receptor a través de un canal de comunicación.
• Especificaciones mecánicas y elementos físicos que intervienen en la interconexión.

Aspectos a tener en cuenta

• Método de codificación.
• Sincronización entre emisor y receptor.
• Velocidad de la información.
• Topología física y configuración de la línea.
• Tipo de transmisión y tipos de interfaz.
• Señal a transmitir: Tipo (analógica o digital), naturaleza, ancho de banda, modulación, multiplexación, amplificación y velocidad de modulación.

Señales

Son magnitudes físicas, variables con el tiempo, observables y medibles, que se propagan por el medio de transmisión.

Clasificaciones

• Señal analógica: Varía tomando cualquier valor posible dentro de un rango.
• Señal digital: Mantiene su valor constante durante un intervalo de tiempo.
• Señal periódica: Se repite un patrón a lo largo del tiempo.
• Señal aperiódica: No se repite patrón alguno.

Parámetros de una Señal Sinusoidal

• Amplitud: Valor máximo que alcanza la señal en un ciclo.
• Frecuencia: Número de ciclos por unidad de tiempo. Se mide en Hz (Hercios).
• Periodo: Cantidad de tiempo que se necesita para completar un ciclo.
• Fase: Desplazamiento de la señal en un periodo.
• Longitud de onda: Distancia que recorre la señal en un periodo.

Composición de Señales

• Espectro: Conjunto de frecuencias que constituyen una señal.
• Ancho de banda absoluto: Anchura total del espectro.
• Ancho de banda: Banda de frecuencias que contiene la mayor parte de la energía de la señal.
• Velocidad de modulación: Número máximo de veces por segundo que puede cambiar el valor o estado de la señal.
• Velocidad de transmisión: Número de bits transmitidos por segundo (bps).
• Ancho de banda del canal: Diferencia entre la frecuencia máxima y la mínima en la que se puede transmitir.
• Capacidad del canal: Capacidad de transferencia máxima de un canal en bps.

Perturbaciones en la Transmisión

• Atenuación: Pérdida de amplitud de la señal recibida frente a la transmitida.
• Distorsión de retardo: Solo ocurre en medios guiados, cuando distintos componentes de frecuencia de la señal llegan en distintos momentos al receptor.
• Ruido: Toda señal no deseada. Existen diferentes tipos:
  • Ruido térmico: Debido a la agitación térmica de los electrones dentro del conductor.
  • Ruido de intermodulación: Aparecen señales que son la suma y diferencia de las frecuencias originales.
  • Diafonía: Diferentes líneas que transportan señales se acoplan, mezclándose.
  • Ruido impulsivo: Pulsos discontinuos de poca duración y de gran amplitud.

Modulación

Consiste en aplicar una señal moduladora sobre una señal portadora. En la señal portadora se ven modificados algunos parámetros en función de la señal moduladora, convirtiéndose en una señal modulada.

Sincronización

Hay tres tipos principales:

• Sincronismo de bit: Se determina dónde comienza y acaba el tiempo dedicado a transmitir cada bit.
• Sincronismo de carácter: El receptor determina qué número de bits leídos pertenecen a un mismo carácter.
• Sincronismo de bloque: El receptor determina qué conjunto de caracteres leídos corresponde a un mismo bloque.