Sistemas de transmisión de señales PDF

Introducción domingo, 8 de noviembre de 2020 05:59 p. m. El objetivo de este capítulo es examinar el diseño de algunos sistemas reales de comunicación. Se presentan casos de estudio sobre sistemas telefónicos alámbricos, sistemas satelitales, análisis de sistemas de presupuesto de enlace, sistemas...

Introducción domingo, 8 de noviembre de 2020 05:59 p. m. El objetivo de este capítulo es examinar el diseño de algunos sistemas reales de comunicación. Se presentan casos de estudio sobre sistemas telefónicos alámbricos, sistemas satelitales, análisis de sistemas de presupuesto de enlace, sistemas de fibra óptica, de telefonía celular y televisión. El análisis de presupuesto de enlace tiene que ver con el diseño de un sistema que reúna una especificación de rendimiento requerido como una función del intercambio en la potencia transmitida, ganancia de la antena y la figura de ruido de los sistemas receptores. Esta especificación de rendimiento es la máxima probabilidad de error permitida para los sistemas digitales y el mínimo permitido de SNR a la salida en sistemas analógicos. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 1 1. Sistemas telefónicos domingo, 8 de noviembre de 2020 06:02 p. m. Telefonía fija Los sistemas telefónicos han evolucionado mucho desde sus inicios, cuando solo servían para transmitir señales de voz entre lugares remotos. Ahora, los sistemas telefónicos actuales emplean ordenadores en la oficina central (OC) para gestionar las llamadas y supervisar el funcionamiento del sistema. Las OC modernas envían datos de voz, datos de vídeo y datos informáticos a terminales lejanos y a otras oficinas centrales. En este video aprenderás a usar un teléfono. El teléfono era una innovación revolucionaria en su época y necesitaba de ciertas habilidades para manejarlo correctamente. Hoy en día puedes acceder a tutoriales en línea para aprender a usar cualquier tecnología, pero antes se transmitían por la televisión. 1954 How to dial your phone by Bell System En el pasado, los teléfonos no tenían líneas individuales, sino que se conectaban a un circuito común. Esto implicaba que no había privacidad en las llamadas, ya que podías escuchar a otras personas (normalmente vecinos) conversando por teléfono. También podías interrumpirlos y pedirles "¿puedo usar el teléfono?" o informarles que tenías una emergencia. Esto fue removido en 1980 en la mayoría de las localidades. A continuación se muestra un diagrama del circuito de cómo eran conectados. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 2 La figura ilustra el circuito analógico que Graham Bell creó en 1876 y que dio origen a los sistemas modernos de telefonía. Este circuito permitía transmitir sonidos mediante la conversión de ondas sonoras en señales eléctricas y viceversa. Este diagrama ilustra cómo dos auriculares telefónicos se comunican a través de un cable telefónico trenzado y los dispositivos telefónicos se alimentan con una batería local en la central. (Antes, la conexión telefónica por cable entre dos personas requería de un operador de conmutación telefónica). La batería genera una corriente continua que circula por el circuito de cable telefónico. Cada auricular tiene un elemento de micrófono de carbón, que consiste en granos de carbón sueltos dentro de una caja con un lado flexible: el diafragma. Cuando las ondas de presión del sonido impactan el diafragma, los granos de carbón se aprietan y aflojan. Esto crea una resistencia variable que modula la corriente continua del circuito. Así, se produce una señal de corriente alterna de audio, como se muestra en la figura siguiente. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 3 El auricular tiene un electroimán con un diafragma que se atrae o se repele por el campo magnético que genera. Cuando la corriente eléctrica alterna pasa por el electroimán, el diafragma vibra y produce el sonido que se escucha. Una de las opciones más económicas y eficientes para la comunicación telefónica es el sistema a dos hilos. Este sistema ofrece tres beneficios principales para los usuarios. En primer lugar, el costo de instalación y mantenimiento es bajo, ya que solo se requieren dos cables para transmitir la señal. En segundo lugar, los dispositivos telefónicos se alimentan directamente desde la oficina central (OC) a través de la línea telefónica, lo que elimina la necesidad de una fuente de alimentación externa. En tercer lugar, el circuito permite la comunicación bidireccional simultánea, es decir, full dúplex, entre los interlocutores. Su principal desventaja es que no puede usar amplificadores ya que solo amplifican la señal en una dirección. En consecuencia, para conexiones telefónicas distantes se requiere de una técnica avanzada, llamada circuito de cuatro hilos. Vamos a describir la secuencia de eventos que ocurren cuando se realiza una llamada telefónica local con la ayuda de la figura. 1. La parte que realiza la llamada - el equipo telefónico superior- levanta el auricular del telefono a. Esta acción cierra el contacto del interruptor de colgado (descolgar) de manera que la corriente de cd fluya a través de la linea telefónica de quien hace la llamada. 2. La corriente, cerca de 40 mA, se detecta en la OC a. Provoca que la OC proporcione tono de marcado (aproximadamente 400 Hz) sobre la linea del que realiza la llamada b. Tono de Marcado (Teléfono) Dial tone - Efecto de Sonido 4. Sistemas de transmisión de señales Page 4 a. 3. Quien llama marca del número usando ya sea la marcación por pulsos o por tonos a. Si se usa marcación por pulsos, la corriente de la línea se interrumpe por el número de veces iguales al dígito marcado (a una velocidad de 10 pulsos/s). i. Por ejemplo, hay cinco interrupciones de la corriente en la linea cuando se marca el número 5. b. Telefono Marcando - Efecto de Sonido 4. Hasta que reciba la secuencia completa del número al que se realiza la llamada, la OC da lugar al generador de campaneo (90 V rms, 20 Hz, prendido 2 s, apagado 4) en la linea correspondiente al número marcado. a. Esto hace sonar el teléfono 5. Cuando se contesta la llamada, la corriente de cd fluye en esa linea para señalar a la OC que desconecte el generador del campaneo y conecte a las dos partes a través del interruptor del circuito de OC. 6. La corriente directa fluye en las líneas de ambas partes, y existe una conexión entre éstas mediante el transformador de acoplamiento. 7. Cuando habla cualquiera de las personas, las vibraciones del sonido causan que la resistencia en el micrófono de carbón cambie la sincronización con las vibraciones, así que la cd de la linea continua se modula (varía) a. Esto provoca la señal de audio de ca que está acoplada al audífono del telefono de la otra parte 8. Observa que ambas partes podían hablarse y escucharse simultáneamente, Esta es una operación full-dúplex. El elemento del micrófono de carbón se cambia por un dieléctrico solido o un micrófono de elemento dinámica y un amplificador de IC (circuito integrado) 4. Sistemas de transmisión de señales Page 5 micrófono de elemento dinámica y un amplificador de IC (circuito integrado) asociado que se alimenta por el voltaje de una batería desde la OC, pero el principio de operación es el mismo. • Alimentar un cable de par trenzado desde cada usuario hasta la OC es muy caro. En lugares donde hay muchos clientes a cierta distancia de la OC, los costos pueden reducirse mediante el uso de terminales remotas (TR). Las terminales remotas también permiten colocar los telefonos a cualquier distancia de la OC. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 6 Quiz Microsoft Forms 4. Sistemas de transmisión de señales Page 7 4. Sistemas de transmisión de señales Page 8 2. Multicanalización domingo, 8 de noviembre de 2020 05:57 p. m. Introducción Los sistemas de telecomunicación son conjuntos de nodos y enlaces que permiten transmitir información de cualquier tipo entre dos o más puntos distantes, utilizando señales eléctricas u ondas electromagnéticas . Estos sistemas pueden ofrecer diversos servicios de telecomunicación a los usuarios, como telefonía, radio, televisión, Internet o GPS. Las compañías de telecomunicaciones que proveen estos servicios a un gran número de usuarios mediante redes telefónicas públicas conmutadas (PSTN public switched telephone networks) se denominan portadoras comunes. Estas compañías pueden operar en diferentes sectores como el correo, las líneas aéreas, los camiones, el teléfono o el servicio de datos. Las portadoras comunes suelen estar reguladas por el gobierno para garantizar el bienestar general del público y, en algunos países, ciertos servicios de telecomunicación son prestados también por el estado. Multiplexación por división de tiempo La multiplexación por división de tiempo (TDM) es un método de transmisión y recepción de señales independientes a través de una trayectoria de señal común mediante conmutadores sincronizados en cada extremo de la línea de transmisión de modo que cada señal aparezca en la línea sólo una fracción de tiempo en un patrón alterno. Este método transmite dos o más señales digitales o analógicas a través de un canal común. Se puede utilizar cuando la velocidad binaria del medio de transmisión supera la de la señal a transmitir. Esta forma de multiplexación de señales fue desarrollada en telecomunicaciones para sistemas de telegrafía a finales del siglo XIX, pero encontró su aplicación más común en la telefonía digital en la segunda mitad del siglo XX. La multiplexación por división de tiempo se desarrolló por primera vez para aplicaciones en telegrafía para enrutar múltiples transmisiones simultáneamente a través de una sola línea de transmisión. En la década de 1870, Émile Baudot desarrolló un sistema de multiplexación temporal de múltiples máquinas de telégrafo Hughes. En 1944, el Ejército Británico utilizó el Wireless Set No. 10 para multiplexar 10 conversaciones telefónicas a través de un relé de microondas hasta 50 millas. Esto permitió a los comandantes en el campo mantenerse en contacto con el personal en Inglaterra a través del Canal de la Mancha. En 1953 un TDM de 24 canales fue puesto en operación comercial por RCA Communications para enviar información de audio entre las instalaciones de RCA en Broad Street, Nueva York, su estación transmisora en Rocky Point y la estación receptora en Riverhead, Long Island, Nueva York. La comunicación fue por un sistema de microondas en toda Long Island. El sistema experimental TDM fue desarrollado por RCA Laboratories entre 1950 y 1953. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 9 En la multiplexación por división de tiempo (TDM), los datos de diferentes canales de entrada se dividen en segmentos de longitud fija y luego se combinan de forma en un único flujo de datos de salida, que luego se puede transmitir a través de un sistema de transmisión de un solo canal y demultiplexar en la ubicación de destino. Los segmentos pueden ser creados por el propio multiplexor o pueden ser inherentes a las señales del canal de entrada, como los fotogramas de longitud fija. Por ejemplo, si las secuencias de entrada A, B y C se dividen en segmentos como se muestra aquí: A -> A1, A2, A3,… B -> B1, B2, B3,… C -> C1, C2, C3,… El flujo de salida se verá así : MUX(ABC) -> A1, B1, C1, A2, B2, C2, A3, B3, C3,… Una desventaja en este mecanismo es que si un canal de entrada no tiene nada importante que llevar durante un tiempo, los segmentos vacíos se insertan en la secuencia de salida de todos modos. Por ejemplo, si el canal A no transmite datos, no se utiliza un tercio del canal de salida. Puede superar esta debilidad mediante el uso de una técnica de multiplexación más sofisticada llamada multiplexación estadística . Multiplexación por división de tiempo Una principal desventaja del TDM es que requiere de sincronización, es decir, el emisor y receptor deben estar sincronizados para que la información se transmita correctamente. Time-Division Multiplexing (TDM) - Network Encyclopedia 4. Sistemas de transmisión de señales Page 10 Las técnicas TDM por lo general son preferidas a las técnicas FDM ya que la transmisión de datos libre de error e información es fácil. From <https://networkencyclopedia.com/time-division-multiplexing-tdm/> Multicanalización por división de frecuencia La multiplexación por división de frecuencia (FDM) es una tecnología de transmisión de señal en la que múltiples señales se pueden transmitir simultáneamente a través de la misma línea o canal. La multiplexación por división de frecuencia (FDM) se puede utilizar en redes cableadas e inalámbricas para transmitir grandes cantidades de datos a altas velocidades. FDM es la forma más simple y antigua de multiplexación en tecnología de redes inalámbricas. Multiplexación por división de frecuencia 4. Sistemas de transmisión de señales Page 11 Multiplexación por división de frecuencia La multiplexación por división de frecuencia implica la transmisión simultánea de múltiples señales en diferentes frecuencias. Estas diferentes frecuencias, llamadas canales, comparten porciones no superpuestas de la banda de frecuencia total que se está utilizando. Las señales de diferentes fuentes de datos se introducen en un multiplexor que modula cada señal y las transmite a diferentes frecuencias. Estas señales se transmiten a través de cable o a través de la comunicación inalámbrica y se separan en el destino en señales de datos individuales utilizando un demultiplexor. Frequency-Division Multiplexing (FDM) - Network Encyclopedia From <https://networkencyclopedia.com/frequency-division-multiplexing-fdm/> La compañía AT&T por ejemplo, multicanalizó 12 señales telefónicas analógicas (de 0 a 4kHz de frecuencia de voz) por división de frecuencia para formar una señal de grupo. Cinco de estas señales forman una señal de supergrupo, que contiene la información de 60 señales telefónicas de frecuencia de voz (FV). Quiz Microsoft Forms 4. Sistemas de transmisión de señales Page 12 4. Sistemas de transmisión de señales Page 13 3. Sistemas de comunicación por satélite domingo, 8 de noviembre de 2020 06:03 p. m. Introducción Las comunicaciones por satélite sustituyen a una gran cantidad de tráfico telefónico transoceánico. Además, los satélites han hecho posible la sustitución de las señales de televisión. Por tanto, las comunicaciones por satélite proporcionan la alternativa de datos, telefono y señales de televisión y ahora es posible enviar la señal de televisión a nivel nacional vía satélite La mayoría de los satélites de comunicación están colocados en órbita geoestacionaria (GEO). Ésta es una órbita circular en el plano ecuatorial de la Tierra. Se encuentra localizada a 22,300 millas por arriba del ecuador, así que el periodo orbital es el mismo que el de la Tierra. Por lo tanto, desde la Tierra, estos satélites parecen localizarse en un punto estacionario en el cielo, como se muestra. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 14 como se muestra. Animated GIF - Find & Share on GIPHY 4. Sistemas de transmisión de señales Page 15 Esto hace que las estaciones de antenas terrenas sean simples, ya que apuntan a una dirección fija y no tienen que estar siguiendo un objeto en movimiento. Regiones polares Para las comunicaciones de las regiones polares de la Tierra se usan satélites en órbitas polares, lo cual requiere estaciones terrenas con antenas de rastreo. Control Para prevenir que el satélite dé vueltas, se utiliza una de las dos técnicas de estabilización de giro. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 16 Para prevenir que el satélite dé vueltas, se utiliza una de las dos técnicas de estabilización de giro. Se hace rotar la parte externa del cilindro del satélite a fin de crear un efecto giroscópico que estabiliza el satélite. Para estabilizar los tres ejes, se utilizan giroscopios internos para sentir el movimiento del satélite y este a su vez se estabiliza mediante el disparo de jets de propulsión. Satellite Reaction Wheel Attitude Control System Banda de operación Las banda de frecuencia para estos sistemas de comunicación es de 6 GHz sobre el enlace ascendente (uplink) y de 4 GHz para el enlace descendente (downlink). En este rango de frecuencias el equipo es relativamente barato, el ruido cósmico es pequeño y la frecuencia es tan baja como para que la lluvia no atenúe las señales. Otras perdidas , como el centelleo ionosférico y la absorción atmosférica, son pequeñas a estas frecuencias. Otros satélites operan en bandas de frecuencia más altas, en la banda de 14 KHz de uplink y 12 KHz de downlink. Cada satélite tiene un número de transponders (receptor a transmisor) a bordo para amplificar la señal recibida desde el enlace ascendente y mandar hacia abajo la señal para la transmisión sobre el enlace descendente como se ve en la figura En esta figura un transponder de tubo curvo que no demodula la señal recibido y no realiza el procesamiento de la señal; sin embargo, actúa como un convertidor de baja frecuencia de ganancia de alta potencia. La mayoría de los transponders están diseñados para un ancho de banda de 36, 54 o 72 MHz, siendo 36 MHz el estándar usado para la banda C para servicio de televisión. Mientras la tecnología lo permita, se usarán transponders de procesamiento ya que proporcionan un mejor rendimiento. Cada satélite se asigna a una posición síncrona y a una banda de frecuencias en la que deben de 4. Sistemas de transmisión de señales Page 17 Cada satélite se asigna a una posición síncrona y a una banda de frecuencias en la que deben de operar. En la banda de 6/4 GHz a cada satélite se le permite usar un espectro de 500 MHz de ancho y un satélite típico tiene 24 transponders a bordo; cada uno de ellos usa 36 MHz del ancho de banda de 500 MHz asignada. Los satélites reutilizan la misma banda de frecuencia al operar 12 transponders con señales radiadas polarizadas verticalmente y 12 transponders con señales polarizadas horizontalmente. Una típica asignación de frecuencia de 6/4 GHz para satélites se muestra en la figura. Los transponders están denotados por C1 para el canal 1, C2 para el canal 2 y así sucesivamente. Estos satélites se usan para señales de sistemas CATV El límite teórico para un canal de 500 MHz es aproximadamente de 33.22 Gbps Información de satélites Base de datos de satélites por país https://space.skyrocket.de/directories/sat_c.htm Los satelites reservados para México para comunicaciones son Quiz Microsoft Forms 4. Sistemas de transmisión de señales Page 18 4. Sistemas de transmisión de señales Page 19 4. Transmisión de televisión digital y analógica domingo, 8 de noviembre de 2020 06:03 p. m. Señales de televisión La televisión puede transmitirse vía satélite mediante técnicas de transmisión digital o analógica. Para la transmisión digital, la señal banda base de video es muestreada y digitalizada. La información por lo general se comprime para conservar el ancho de banda de la señal modulada satelital. La información se comprime al remover muestras de video redundantes que ocurren en cuadro por cuadro. Por ejemplo, en Estados Unidos el Sistema Satelital Digital Hughes (DSS) proporciona más de 200 canales directamente a la casa del usuario usando dos satélites Hughes HS601. Cada satélite DSS contiene 16 transponders de alta potencia (120 W) que operan en la banda Ku (12.2 - 12.7 GHz). El ancho de banda de cada transponder es de 24 MHz; la potencia radiada de cada uno de ellos emitida desde la antena del satélite es de 48 a 53 dBw dirigida sobre Estados Unidos y el sur de Canadá. Por tanto, un usuario puede recibir la señal del satélite usando una antena receptora relativamente pequeña que consta de un disco parabólico de 18 pulgadas. La banda base de video para cada canal de televisión está digitalizada y comprimida usando el estándar MPEG. Esta compresión da una tasa de datos promedio de video de 3 a 6 Mbits/s para cada canal, dependiendo de la cantidad de movimiento en el video. Los datos de cerca de seis canales de TV (el video más el audio multicanal) son TDM para transmisión sobre cada transponder del satélite. Además, la compresión de datos adaptiva (ajustable) se usa para minimizar la tasa de datos de la señal TDM, ya que para algunos canales de TV el flujo de datos TDM podría codificarse a una tasa más baja que otros dependiendo de la cantidad de movimiento (y otras propiedades ) para cada fuente de video. La codificación digital también se usa en el sistema de HDTV. Para la transmisión analógica de TV vía satélite, la banda base de video para un solo canal de frecuencia se modula sobre una portadora. Por ejemplo, para retransmitir señales de TV en el extremo principal de los sistemas CATV, por lo regular se utilizan los satélites de banda C con 24 transpondedores. Para cada transponder, el ancho de banda de 4.5 MHz de banda base de la señal compuesta de video de un solo canas de TV con frecuencia se modula sobre una portadora de 6GHz, como se muestra en la figura. La señal visual compuesta consiste de una señal de video en blanco y negro; las señales de la portadora de color y la señal de pulso de sincronización se analizan adelante. La señal aural también transmite sobre el mismo transponder al modular en frecuencia sobre una portadora de 6.8 MHz que es multicanal izada por división de frecuencia con una señal de video compuesta. El ancho de banda resultante de la señal de frecuencia modula el transmisor. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 20 Composite Video Signal Una señal de vídeo compuesta típica Una señal que contiene los tres componentes -- información de intensidad, señales de trazado horizontal y señales de trazado vertical- se denomina señal de vídeo compuesta. Una entrada de vídeo compuesto en un VCR es normalmente un conector RCA amarillo. Una línea de una señal de vídeo compuesta típica se parece a la imagen. Las señales de trazado horizontal son de 5 microsegundos pulsan a cero voltios. El circuito dentro del televisor puede detectar estos pulsos y utilizarlos para activar el trazado horizontal del haz. La señal real para la línea es una onda variable entre 0,5 voltios y 2,0 voltios, con 0,5 voltios que representan negro y 2 voltios que representan el blanco. Esta señal impulsa el circuito de intensidad para el haz de electrones. En un televisor en blanco y negro, esta señal puede consumir alrededor de 3,5 MHz de ancho de banda, mientras que en un conjunto de colores el límite es de aproximadamente 3,0 MHz. Un pulso de trazado vertical es similar a un pulso de trazado horizontal, pero tiene de 400 a 500 microsegundos de largo. El pulso de trazado vertical se clasifica con pulsos de trazado horizontal para mantener sincronizado el circuito de trazado horizontal en el televisor. Color TV Screen Una pantalla de TV a color difiere de una pantalla en blanco y negro de tres maneras: • Hay tres haces de electrones que se mueven simultáneamente a través de la pantalla. • La pantalla no está recubierta con una sola hoja de fósforo como en un televisor en blanco y negro. En su lugar, la pantalla está recubierta con fósforos rojos, verdes y azules dispuestos en 4. Sistemas de transmisión de señales Page 21 negro. En su lugar, la pantalla está recubierta con fósforos rojos, verdes y azules dispuestos en puntos o rayas. • En el interior del tubo, muy cerca de la capa de fósforo, hay una pantalla de metal delgada llamada máscara de sombra. Esta máscara está perforada con agujeros muy pequeños que están alineados con los puntos de fósforo (o rayas) en la pantalla. Cuando un televisor a color necesita crear un punto rojo, dispara el haz rojo en el fósforo rojo. Del mismo modo para puntos verdes y azules. Para crear un punto blanco, los rayos rojas, verdes y azules se disparan simultáneamente: los tres colores se mezclan para crear blanco. Para crear un punto negro, los tres rayos se desactivan mientras escanean más allá del punto. Todos los demás colores de una pantalla de TV son combinaciones de rojo, verde y azul. Color TV Signal Una señal de TV a color comienza parecida a una señal en blanco y negro. Se añade una señal de crominancia adicional superponiendo una onda sinusoidal de 3.579545 MHz sobre la señal estándar en blanco y negro. Justo después del pulso de trazado horizontal, se añaden ocho ciclos de una onda sinusoidal de 3.579545 MHz como una ráfaga de color. Después de estos ocho ciclos, un cambio de fase en la señal de crominancia indica el color que se va a mostrar. La amplitud de la señal determina la saturación. Aquí está la relación entre el color y la fase: • Ráfaga a 0 grados • Amarillo a 15 grados • Rojo a 75 grados • Magenta a 135 grados • Azul a 195 grados • Cian a 255 grados • Verde a 315 grados Un televisor en blanco y negro filtra e ignora la señal de crominancia. Un televisor a color lo saca de la señal y lo decodifica, junto con la señal de intensidad normal, para determinar cómo modular los tres haces de color. TV Broadcasts La señal de vídeo compuesta se modula de amplitud en la frecuencia adecuada, y luego el sonido se modula por frecuencia (+/- 25 KHz) como una señal separada. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 22 modula por frecuencia (+/- 25 KHz) como una señal separada. Ahora está familiarizado con una señal de vídeo compuesta estándar. Tenga en cuenta que no hemos mencionado el sonido. Si su VCR tiene un conector de vídeo compuesto amarillo, probablemente haya notado que hay conectores de sonido separados justo al lado. El sonido y el vídeo están completamente separados en un televisor analógico. Probablemente esté familiarizado con cinco maneras diferentes de obtener una señal en su televisor: • Programación de difusión recibida a través de una antena • Reproductor de vídeo o DVD que se conecta a los terminales de antena • Televisión por cable que llega a un decodificador que se conecta a los terminales de antena • Antena satelital grande (de 6 a 12 pies) que llega en un decodificador que se conecta a los terminales de antena • Pequeña (1 a 2 pies) antena parabólica que llega en un decodificador que se conecta a los terminales de antena Las primeras cuatro señales utilizan formas de onda analógicas NTSC estándar. Como punto de partida, veamos cómo las señales de transmisión normales llegan a su casa. Una señal de TV típica como se describió anteriormente requiere 4 MHz de ancho de banda. En el momento en que se añade el sonido, algo llamado una banda lateral vestigial y un poco de espacio de búfer, una señal de TV requiere 6 MHz de ancho de banda. Por lo tanto, la FCC asignó tres bandas de frecuencias en el espectro radioeléctrico, cortadas en rodajas de 6 MHz, para acomodar canales de televisión: • 54 a 88 MHz para los canales 2 a 6 • 174 a 216 MHz para los canales 7 a 13 • 470 a 890 MHz para los canales UHF 14 a 83 La señal de TV compuesta descrita en las secciones anteriores se puede transmitir a su casa en cualquier canal disponible. La señal de vídeo compuesta se modula de amplitud en la frecuencia adecuada, y luego el sonido se modula por frecuencia (+/- 25 KHz) como una señal separada. A la izquierda de la portadora de vídeo se encuentra la banda lateral inferior vestigial (0,75 MHz), y a la derecha está la banda lateral superior completa (4 MHz). La señal de sonido se centra en 5,75 MHz. Por ejemplo, un programa transmitido en el canal 2 tiene su portador de vídeo a 55,25 MHz y su portadora de sonido a 59,75 MHz. El sintonizador del televisor, cuando se sintoniza al canal 2, extrae la señal de vídeo compuesta y la señal sonora de las ondas de radio que las transmitieron a la antena. From <https://electronics.howstuffworks.com/tv.htm> Quiz Microsoft Forms 4. Sistemas de transmisión de señales Page 23 4. Sistemas de transmisión de señales Page 24 5. Sistemas de telefonía celular viernes, 13 de noviembre de 2020 05:59 p. m. Telefonía Desde la invención de los sistemas de radio, el objetivo de los ingenieros en telefonía ha sido proporcionar servicio telefónico personal mediante el uso de sistemas de radio para llevar la comunicación a las personas hasta el lugar donde se encuentren sin necesidad de estar en casa. En el pasado este tipo de servicio no fue posible debido a que el espacio limitado del espectro no permitía la asignación de una "linea privada" de canal de radio para cada usuario. Además, el equipo de radio existente era voluminoso y caro, pero con el desarrollo de los circuitos integrados, el equipo de radio se hizo más pequeño y se pudo implementar operaciones sofisticadas a bajo costo. El desarrollo permite compartir numerosos canales de radio sobre demanda donde un canal en particular se asigna a un usuario determinado solo cuando la llamada está en progreso. Cada usuario se comunica a través de un teléfono celular establecido a la estación base del sitio de la célula. La estación base se conecta vía línea telefónica a la central de conmutación de telefonía móvil (MTSO). La MTSO conecta al usuario a la parte que desea llamar. Si está en tierra, la conexión se establece vía oficina central (CO) a la red telefónica terrena. Si la parte a la que se llama es móvil, la conexión se realiza por el lugar de la célula que cubre el área en la cual se localiza la parte llamada utilizando un canal de radio disponible en la célula, unida con la parte llamada. En teoría, este concepto celular permite que cualquier número de usuarios móviles sean acomodados para un grupo determinado de canales de radio. Esto es, ente más canales se requieran, más se divide la célula y más células pequeñas adicionales se agregan, así que los canales existentes pueden reutilizarse con más eficacia. Esta consideración crítica es para diseñar las células para niveles aceptables de interferencia de cocanal. Mientras el usuario móvil viaje de una célula a otra, la MTSO automáticamente cambia al usuario a un canal disponible en la nueva célula y la conversación telefónica continua sin interrupción. Cada nave TIE se puede ver como una pequeña celda que se comunica con una macro celda 4. Sistemas de transmisión de señales Page 25 Se puede ver de esta manera. En una región (Backhaul) se colocan pequeñas celdas que se comunican con una macro celda. El concepto celular tiene las siguientes ventajas. • Gran capacidad de usuarios • Uso eficiente del espectro de radio • Disponibilidad nacional • Servicio para telefonos portátiles y de vehículos • Telefono de alta calidad y servicio de información para el usuario móvil a costo relativamente bajo Códigos en tu móvil • Electronic Serial Number (ESN) - número de 32 bits único programado en el telefono • Mobile Identification Number (MIN) - Número de 10 dígitos derivado del número telefónico • System Identification Code (SID) - número de 5 dígitos asignado a cada operadora. • International Mobile Equipment identity (IMEI) - código de 15 dígitos (algunos 14) pregrabado en los teléfonos móviles GSM. • IMEI usa el siguiente esquema XXXXXX YY ZZZZZZ W ○ XXXXXX: type allocation code (TAC) donde los primeros dos dígitos indican el país de fabricación del equipo YY: Final Assembly Code (FAC) indica el fabricante del equipo 4. Sistemas de transmisión de señales Page 26 ○ YY: Final Assembly Code (FAC) indica el fabricante del equipo ○ ZZZZZZ: es el número de serie del teléfono ○ W: es el dígito identificador o spare, usado para verificar que el IMEI es correcto La EIR (equipment Identity Register) es una base de datos en la que existe información sobre el estado de los teléfonos móviles. El EIR tiene lista blanca, gris y negra. Las tarjetas SIM (Suscriber Identification Module) es un tipo de smart card usado en telefonía móvil. La SIM contiene información de la suscripción del usuario y una agenda telefónica (aunque ya no es necesaria). Esto le permite al usuario mantener su información incluso al cambiar de equipo. Cuando un móvil es usado por primera vez, envía un número (International Mobile Suscriber Identity - IMSI) que se encuentra almacenado en la tarjeta SIM, se busca el IMSI en una base de datos para asegurarse de que se encuentra registrado. Si el IMSI es válido, la red crea un número llamado TMSI (temporary mobile suscriber identity), que es encriptado y enviado al teléfono. En las llamadas posteriores, el telefono se identifica a sí mismo enviando el TMSI Los sistemas de telefonía celular en México trabajan en diferentes frecuencias del espectro electromagnético, dependiendo de la compañía y la tecnología que utilizan. Las frecuencias más utilizadas en México son: 850MHz, 1900MHz, 1700MHz y 2100MHz. La telefonía móvil opera de 800 a 1900 MHz2, pero también puede usar otras bandas como la de 1700/2100 MHz, que es la que emplean empresas como AT&T en México para ofrecer el servicio de 4G. Cada compañía tiene asignadas por el gobierno ciertas bandas y frecuencias, que pueden variar según el tipo de servicio (2G, 3G o 4G) y la región del país. En el siguiente sitio podrás encontrar diversas antenas, toma en cuenta que es una open database y la información puede no ser exacta. https://www.opencellid.org/#zoom=16&lat=37.77889&lon=-122.41942 4. Sistemas de transmisión de señales Page 27 4. Sistemas de transmisión de señales Page 28 Quiz Microsoft Forms 4. Sistemas de transmisión de señales Page 29 4. Sistemas de transmisión de señales Page 30 6. Bluetooth martes, 13 de septiembre de 2022 09:56 a. m. El bluetooth El bluetooth se usa para comunicar datos y voz a corta distancia usando frecuencias de la banda de 2.4 GHz. Dentro de esta banda hay 79 canales de 1 MHz. El límite teórico (Shannon), sin errores, para un canal de 1MHz y una relación S/N de 10 dB es aproximadamente de 6.64 Mbps, la realidad es que tenemos tasas de transferencia de 1Mbps. El bluetooth cambia de canal rápidamente para evitar interferencias con otros dispositivos; cambia 1600 veces por segundo y la secuencia es conocida por el emisor y receptor, esto quiere decir que un canal se usa por . Si un paquete se pierde, se repite automáticamente. Este salto de canal tiene ventajas como permitir la resistencia a interferencias, mejorar el rendimiento de la transmisión al evitar las frecuencias con más desvanecimiento de canal y aumentar la dificultad de rastreo o intercepción de la señal. El salto de frecuencia es la conmutación repetida de frecuencias durante la transmisión, también se conoce como acceso de salto de frecuencia múltiple de división de código (FH-CDMA) En este sistema, el transmisor da saltos entre las frecuencias disponibles de acuerdo a un algoritmo que depende del identificador y el reloj del dispositivo master (el que inicia la comunicación), por lo que el receptor debe estar sincronizado. El algoritmo de salto entre canales depende de la versión de bluetooth que se usa, el algoritmo clásico usa una tabla de salto y un paso de salto; de acuerdo con la tabla, el paso de salto y la frecuencia actual, se puede calcular la próxima vez que el maestro y el esclavo transfieran datos. En el caso de LE 4.x, el algoritmo se basa en una fórmula matemática que usa el canal anterior y un valor de salto. En el caso de LE 5.x, el algoritmo es más complejo y usa una función hash para generar canales. El bluetooth de baja energía (BLE) usa 40 canales con un ancho de 2 MHz. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 31 Hackeando el mundo exterior a través de Bluetooth Low-Energy 4. Sistemas de transmisión de señales Page 32 Quiz Microsoft Forms 4. Sistemas de transmisión de señales Page 33 4. Sistemas de transmisión de señales Page 34 7. Dispositivos miércoles, 25 de octubre de 2023 09:51 a. m. 4. Sistemas de transmisión de señales Page 35