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1 Caracter’isticas principales de las transmisiones

• En telecomunicaciones se utilizan señales electromagn’eticas debido a que se propagan a velocidades cercanas a la velocidad de la luz en el vac’io.
• Todas las transmisiones deben realizarse sobre alg’un medio f’isico.
• Todos los medios de transmisi’on son imperfectos, en el sentido de que consumen la energ’ia si las señales propagadas, aten’uan m’as unas componentes de frecuencia que otras y poseen ruido.

2 Limitaci’on del ancho de banda

• La atenuaci’on de una señal que se propaga depende de la frecuencias que componen dicha señal, porque los medios de transmisi’on transmiten con menor atenuaci’on un determinado rango de frecuencias. T’ipicamente se comportan como un filtro paso bajo no ideal, dejando pasar las bajas frecuencias y atenuando las altas frecuencias.
• El espectro de Fourier de las señales digitales poseen dos propiedades importantes que deben ser tenidas en cuenta de cara a estudiar su transmisi’on:
  1. El ancho de banda que consume una señal digital es infinito, es decir, que para que el receptor reciba la señal tal y como fue inyectada en el enlace es necesario que el ancho de banda del enlace sea ilimitado (no aten’ue una frecuencia m’as que otra). Esto es imposible.
  2. La mayor parte de la energ’ia se concentra en las bajas frecuencias, especialmente en la componente f₀. De hecho, si s’olo se transmite la componente de frecuencia fundamental todav’ia ser’ia posible, al menos en teor’ia, idealmente, la recepci’on con ’exito. Por ejemplo, en la aproximaci’on de Fourier a la peor secuencia posible (ver Secci’on ??) se aprecia que cuando la frecuencia fundamental es f₀ Hz se pueden transmitir hasta 2f₀ bps.

3 Capacidad de un enlace en ausencia de ruido

• Nyquist estim’o que es posible transmitir una señal digital usando s’olo su componente de frecuencia fundamental. Esto puede apreciarse en la Figura ??, donde si w es el ancho de banda del enlace, entonces se pueden transmitir hasta 2w bits/segundo.
• Con mayor generalidad, si n es el n’umero de niveles de señalizaci’on (en el caso m’as sencillo n = 2), y w es el ancho de banda del enlace, la estimaci’on de Nyquist de la capacidad de un enlace sin ruido es

  (1)

4 Capacidad de un enlace en presencia de ruido blanco

• Las señales se atenuan en su propagaci’on proporcionalmente a la distancia recorrida. En consecuencia, a cualquier distancia de la fuente existe una SNR finita.
• Shannon y Hartley estimaron que en presencia de ruido blanco (aquel que genera la misma cantidad de ruido en todas las componentes de frecuencia), la capacidad de un enlace es

  (2)

5 La distorsi’on de retardo

• La velocidad de propagaci’on de las señales electromagn’eticas depende de su frecuencia [2]. T’ipicamente el medio transmite con mayor velocidad aquellas frecuencias que est’an pr’oximas al intervalo de frecuencias que el medio menos aten’ua. V’ease la Figura

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  Figure 1: La distorsi’on de retardo.

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  1.

• Si los elementos de señalizaci’on est’an suficientemente pr’oximos en el tiempo, este efecto puede provocar que las componentes de frecuencia m’as bajas y altas de un elemento se mezclen en el receptor con las componentes de frecuencia intermedias del siguiente elemento, tal y como se muestra en la Figura

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  Figure 2: Interferencia temporal entre los elementos de señalizaci’on.

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  2.

• La distorsi’on de retardo (tambi’en llamada interferencia entre s’imbolos) es directamente proporcional a la velocidad de transmisi’on y a la distancia recorrida [1].

References