Tecnología de las Comunicaciones II: Codificación de Señales

Unidad 1: Técnicas para la codificación de señales

1.1. - Datos digitales, señales digitales

• Una señal digital es una secuencia de pulsos de tensión discretos y discontinuos.
• La velocidad de transmisión de una señal es la velocidad a la que se transmiten los datos, expresada en bits por segundo.
• La velocidad de modulación es la velocidad a la que cambia el nivel de la señal, expresada en baudios.
• La relación señal ruido (SNR) y la velocidad de transmisión afectan la tasa de errores por bit (BER).
• La codificación de señales digitales se puede hacer mediante diversas técnicas, como NRZ, NRZI, Manchester y Manchester diferencial.

1.2. - Datos digitales, señales analógicas

• La modulación implica la modificación de uno o varios de los tres parámetros fundamentales de la señal portadora: amplitud, frecuencia o fase.
• Hay tres técnicas básicas de codificación o modulación: ASK, FSK y PSK.
• En ASK, los dos valores binarios se representan mediante dos amplitudes diferentes de la portadora.
• La señal transmitida por cada intervalo correspondiente a la duración de un bit es una onda portadora a amplitud constante.

Notas importantes

• La codificación de señales digitales se utiliza para transmitir datos digitales a través de la red de telefonía pública.
• La modulación es necesaria para adaptar las señales digitales a la transmisión analógica.
• La velocidad de transmisión y la velocidad de modulación son conceptos diferentes.
• La relación señal ruido (SNR) tiene un impacto en la tasa de errores por bit (BER).### Técnicas de Codificación
• La codificación diferencial es una técnica que utiliza la diferencia entre los valores de una muestra y la anterior para representar los datos.
• NRZ-L (Non-Return to Zero-Level) y NRZI (Non-Return to Zero-Inverted) son dos técnicas de codificación digital a digital. La principal diferencia entre ellas es que NRZ-L invierte la polaridad de la señal para cada bit, mientras que NRZI solo invierte la polaridad cuando el bit es 1.

Modulación

• La modulación de amplitud (AM) es una técnica de modulación analógica que varía la amplitud de la portadora de acuerdo con la señal de entrada.
• La modulación de frecuencia (FM) y la modulación de fase (PM) son casos particulares de la modulación angular.
• QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) es una técnica de modulación que utiliza dos portadoras desfasadas 90 grados entre sí para transmitir 2 bits por símbolo.
• QAM (Quadrature Amplitude Modulation) es una técnica de modulación analógica que utiliza dos portadoras desfasadas 90 grados entre sí para transmitir múltiples bits por símbolo.

Transmisión de Datos

• La transmisión asíncrona es una técnica de transmisión que envía cada carácter de forma independiente, utilizando un bit de comienzo, un carácter, un bit de paridad y un elemento de parada.
• La transmisión síncrona es una técnica de transmisión que envía cada bloque de bits como una cadena estacionaria sin utilizar códigos de comienzo o parada.

Teorema de Muestreo

• El teorema de muestreo establece que una señal analógica puede ser reconstructida a partir de sus muestras siempre que la frecuencia de muestreo sea mayor que el doble de la frecuencia más alta de la señal.

Codificación Digital a Digital

• La codificación bifase es una técnica de codificación digital a digital que utiliza dos niveles de señal para representar los bits.
• La codificación Manchester y la codificación Manchester diferencial son dos técnicas de codificación bifase comunes.

Modems

• Un módem es un dispositivo que permite la transmisión de datos digitales a través de una línea analógica.
• Un módem convierte la señal digital en una señal analógica utilizando técnicas de modulación y viceversa.

Técnicas de Comunicación de Datos

• La detección de errores es un proceso que se utiliza para detectar errores en la transmisión de datos.
• La corrección de errores es un proceso que se utiliza para corregir errores en la transmisión de datos.
• La configuración de interfaces es un proceso que se utiliza para configurar la comunicación entre dispositivos.Here are the study notes:

Tipos de Errores

• Se dice que ha habido un error cuando se altera un bit (1 se convierte en 0 o viceversa).
• Existen dos tipos de errores: errores aislados (afectan a un solo bit) y errores en ráfaga (afectan a varios bits).

Detección de Errores

• La detección de errores se lleva a cabo utilizando un código con capacidad de detectar errores.
• Se utilizan probabilidades para determinar la tasa de error por bit (Pb) y la probabilidad de que una trama llegue sin errores (P1), con errores no detectados (P2) y con errores detectados (P3).

Corrección de Errores

• La corrección de errores utiliza un código con capacidad de corrección de errores hacia delante (FEC, Forward Error Correction).
• El receptor puede detectar y corregir errores, informar sobre la detección de errores o no detectarlos.

Configuraciones de Línea

• Las configuraciones de línea se clasifican según la topología (punto a punto o multipunto) y el modo de transmisión (half-duplex o full-duplex).

Interfaces

• La interfaz entre el equipo terminal de datos (DTE) y el equipo de circuito de datos (DCE) se define mediante un conjunto de cables y la utilización de un código de señalización (NRZ-L).
• La interfaz RDSI utiliza una conexión física entre el equipo terminal (TE) y el equipo terminador de línea (NT).

Multiplexación

• La multiplexación es la técnica de compartir la capacidad de un enlace de datos.
• Existen varios tipos de multiplexación: por división de frecuencias (FDM), por división en el tiempo (TDM) y por división en la longitud de onda (WDM).

Multiplexación por División de Frecuencias (FDM)

• La multiplexación por división de frecuencias utiliza varias portadoras para transmitir varias señales simultáneamente.
• Cada señal se modula con una frecuencia portadora diferente y las frecuencias portadoras están suficientemente separadas para evitar la diafonía.

Multiplexación por División en el Tiempo (TDM)

• La multiplexación por división en el tiempo síncrona utiliza la mezcla temporal de partes de cada una de las señales.
• Las señales se almacenan brevemente en una memoria temporal y se sondean secuencialmente para componer una secuencia de datos digitales compuesta.

Este cuestionario abarca los conceptos fundamentales de la codificación de señales, incluyendo datos digitales y señales digitales y analógicas.