domingo, 26 de febrero de 2012
PCM. Muestreo, cuantificación y codificación
P C M
Esta modulación es un esquema para transmitir una señal de datos analógica en una señal digital.
Cuando una señal modulada se altera con el ruido, no existe en el receptor formar alguna de distinguir el valor transmitido exacto. Sin embargo, si sólo se permiten unos pocos valores discretos del parámetro modulado y si la separación entre dichos valores es grande en comparación con la perturbación producida por el ruido, será más sencillo decidir con precisión en el receptor, los valores específicos transmitidos.
En la modulación de pulsos codificados (PCM = Pulse Code Modulation), para concretar lo antedicho, se debe realizar un muestreo de la señal, cuantificar la misma y codificarla.
La señal se muestrea a intervalos regulares, luego dichos valores se cuantifican a un valor discreto predeterminado más próximo; por último la señal muestreada y cuantificada en amplitud, es codificada.
El codificador convierte las muestras digitales en un código adecuado y de esta forma se genera la correspondiente señal modulada.
La cantidad de niveles de cuantificación depende de la cantidad de bits que se empleen en la codificación, puesto que con n bits tendremos 2n combinaciones posibles.
Como se requieren varios dígitos para cada muestra del mensaje, el ancho de banda en este caso es mucho mayor que el ancho de banda del mensaje.
Posteriormente, la señal obtenida se puede transmitir en ASK, FSK, o PSK.
Teorema de Nyquist
TEOREMA NYQUIST
El ingeniero sueco Harry Nyquist formuló el siguiente teorema para obtener una grabación digital de calidad:
“La frecuencia de muestreo mínima requerida para realizar una grabación digital de calidad, debe ser igual al doble de la frecuencia de audio de la señal analógica que se pretenda digitalizar y grabar”.
Este teorema recibe también el nombre de “Condición de Nyquist”.
Es decir, que la tasa de muestreo se debe realizar, al menos, al doble de la frecuencia de los sonidos más agudos que puede captar el oído humano que son 20 mil Hertz por segundo (20 KHz). Por ese motivo se escogió la frecuencia de 44,1 KHz como tasa de muestreo para obtener “calidad de CD”, pues al ser un poco más del doble de 20 KHz, incluye las frecuencias más altas que el sentido del oído puede captar.
El teorema trata con el muestreo, que no debe ser confundido o asociado con la cuantificación, proceso que sigue al de muestreo en la digitalización de una señal y que, al contrario del muestreo, no es reversible (se produce una pérdida de información en el proceso de cuantificación, incluso en el caso ideal teórico, que se traduce en una distorsión conocida como error o ruido de cuantificación y que establece un límite teórico superior a la relación señal-ruido). Dicho de otro modo, desde el punto de vista del teorema, las muestras discretas de una señal son valores exactos que aún no han sufrido redondeo o truncamiento alguno sobre una precisión determinada, esto es, aún no han sido cuantificadas. El teorema demuestra que la reconstrucción exacta de una señal periódica continua en banda base a partir de sus muestras es matemáticamente posible si la señal está limitada en banda y la tasa de muestreo es superior al doble de su ancho de banda.
Biografia Graham Bell
GRAHAM BELL
(Edimburgo, Reino Unido, 1847-Beinn Bhreagh, Canadá, 1922) Científico y logopeda estadounidense de origen escocés, inventor del teléfono. Bell fue educado junto a sus hermanos en la tradición profesional familiar. Estudió en la Royal High School de Edimburgo, y asistió a algunas clases en la Universidad de Edimburgo y el University College londinense, pero su formación fue básicamente autodidacta.
En 1864 ocupó la plaza de residente en la Weston House Academy de Elgin, donde desarrolló sus primeros estudios sobre sonido; en 1868 trabajó como asistente de su padre en Londres, ocupando su puesto tras la marcha de éste a América.
En 1870 se trasladó a una localidad cercana a Brantford (Canadá) junto al resto de su familia. Un año después se instaló en Boston, donde orientó su actividad a dar a conocer el sistema de aprendizaje para sordos ideado por su padre, recogido en la obra Visible Speech (1866). Los espectaculares resultados de su trabajo pronto le granjearon una bien merecida reputación, recibiendo ofertas para dar diversas conferencias, y en 1873 fue nombrado profesor de fisiología vocal en la Universidad de Boston.
En esta época, con la entusiasta colaboración del joven mecánico Thomas Watson y el patrocinio de los padres de George Sanders y Mabel Hubbard (con quien se acabaría casando el año 1877), dos estudiantes sordos que habían recibido clases de Bell, diseñó un aparato para interconvertir el sonido en impulsos eléctricos. El invento, denominado teléfono, fue inscrito en el registro de patentes estadounidense en 1876.
En un primer momento, el teléfono levantó todo tipo de comentarios irónicos, pero al revelarse como un medio de comunicación a larga distancia viable, provocó controvertidos litigios por la comercialización de la patente. En 1880, recibió el premio Volta. El dinero obtenido con este premio lo invirtió en el desarrollo de un nuevo proyecto, el grafófono, en colaboración con Charles Sumner Tainter, uno de los primeros sistemas de grabación de sonidos conocido. Tras su muerte, acaecida en 1922, dejó como herencia dieciocho patentes a su nombre y doce más con sus colaboradores.
domingo, 12 de febrero de 2012
Reporte museo telegrafia
REPORTE MUSEO TELEGRAFÍA
Las telecomunicaciones han pasado de ser un medio para la emisión y recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos o información a la base de procesos ligados al desarrollo económico y social de los países, para el mejoramiento de la calidad de vida de la población. La dotación de medios de comunicación constituye uno de los objetivos del Milenio.
El ramo de las telecomunicaciones en nuestro país, es resultado de un largo proceso de evolución, que se ha visto enmarcado por la aparición de nuevas tecnologías que han permitido la modernización de sus canales así como el perfeccionamiento de sus formas.
Antecedentes y Precursores del Telégrafo:
Principios teóricos y científicos que conllevaron al descubrimiento de telégrafo electromagnético en el mundo y sus precursores como Charles Wheatstone y Samuel Morse, cuyo sistema de este último se adopto internacionalmente en 1865.
El telégrafo Morse.
Se exhibe desde el primer mensaje transmitido por Samuel Morse en 1845 y los primeros aparatos de transmisión y medición, similares a los utilizados en aquella época.
Avances y retrocesos.
Las constantes pugnas políticas entre conservadores y liberales impiden el desarrollo de un sistema de comunicación confiable, ya que las líneas telegráficas expuestas, eran blanco de sabotajes , robos y vandalismo.
Sin embrago, al triunfo de los liberales con Juárez, se inicia el proceso de la "Federalización" del ramo telegráfico con la expropiación en 1867, que había sido concesionada por Maximiliano de Habsburgo.
Reconstrucción de la Red Telegráfica.
Con la llegada de Porfirio Díaz a la Presidencia de la Republica, se inicia la reconstrucción de la red telegráfica nacional a través de la Secretaria de Fomento, primero y posteriormente por la Secretaría de Comunicaciones y Obras Publicas (SCOP).
Época Dorada del Telégrafo.
Consolidación y expansión del telégrafo a todo el territorio nacional durante el "Porfiriato", alcanzando una extensión de 35,000 km. de líneas físicas y mas de 400 oficinas en el país.
Telegrafía sin hilos.
Transmisión del primer mensaje trasatlántico por Guillermo Marconi en 1901 desde Cornwall, Inglaterra a Saint John , Terranova, Canadá. Asimismo se presenta el inicio de la radiotelegrafía en el mundo.
El telégrafo de la Revolución.
Los diferentes bandos revolucionarios, hicieron del telégrafo su aliado, indispensable como único medio de comunicación confiable, al principio con transmisores de chispas apagadas o amortiguadas y posteriormente con equipos de radiocomunicación de bulbos.
Construcción del México Moderno.
Al entrar al periodo postrevolucionario, nuestro país, se ve inmerso en una nueva política de modernización de las comunicaciones con los sistemas de radiocomunicación en la Revolución Mexicana, la Primera Guerra Mundial y el surgimiento de la Radiodifusión en los años 20.
Aunado al nacimiento de la televisión comercial en los años 50, y al uso del sistema de microondas terrestres y satelitales de México, entro de lleno a la era de las telecomunicaciones modernas.
Conceptos Ondas
¿Qué es el electromagnetismo?
El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos. Estos dos fenómenos se unen en una sola teoría, ideada por Faraday, y se resumen en cuatro ecuaciones vectoriales que relacionan campos eléctricos, campos magnéticos y sus respectivas fuentes, conocidas como las ecuaciones de Maxwell.
El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas elèctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos en el medio en el que están.
¿Qué es el campo eléctrico?
El campo eléctrico es un campo físiico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.
Un campo eléctrico puede representarse por líneas de fuerza, líneas que son tangentes a la dirección del campo en cada uno de sus puntos. El campo eléctrico puede calcularse mediante la siguiente ecuación:
F = qE
¿Qué es el campo magnético?
El campo magnético es la esfera de influencia de un imán. El campo magnético es una región del espacio en la cual una carga eléctrica puntual de valor q, que se desplaza a una velocidad V, sufre los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad V como al campo B.
F = qv X B
F = qv X B
Bandas de frecuencia
¿Qué es longitud de onda y frecuencia?
Las bandas de frecuencia son intervalos de frecuencias del espectro electromagnético asignados a diferentes usos dentro de las radiocomunicaciones. Su uso está regulado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones y puede variar según el lugar. El espacio asignado a las diferentes bandas abarca el espectro de radiofrecuencia y parte del de microondas y está dividido en sectores.
¿Qué es longitud de onda y frecuencia?
Clasificación de las ondas en telecomunicaciones
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Sigla
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Rango
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Denominación
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Empleo
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Ultra baja frecuencia
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3 kHz a 30 kHz
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Muy baja frecuencia
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Radio gran alcance
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30 kHz a 300 kHz
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Baja frecuencia
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300 kHz a 3 MHz
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Frecuencia media
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Radio de onda media
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3 MHz a 30 MHz
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Alta frecuencia
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Radio de onda corta
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30 MHz a 300 MHz
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Muy alta frecuencia
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300 MHz a 3 GHz
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Ultra alta frecuencia
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TV, radar, telefonía móvil
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3 GHz a 30 GHz
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Super alta frecuecia
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Radar
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30 GHz a 300 GHz
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Extra alta frecuencia
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Radar
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Longitud de onda: Distancia desde el inicio de un ciclo completo de una onda hasta su final, es decir, la distancia que hay de pulso a pulso. La letra griega λ (lambda) se utiliza para representar la longitud de onda en ecuaciones.
Frecuencia: Es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.
Para calcular la frecuencia de un suceso, se contabilizan un número de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalo temporal. Según el Sistema Internacional (SI), la frecuencia se mide en hercios (Hz). Un hercio es la frecuencia de un suceso o fenómeno repetido una vez por segundo.
¿Qué es atenuación?
En telecomunicaciones se conoce a la atenuación como la reducción de nivel de una señal cuando pasa a través de un elemento de un circuito, o la reducción en nivel de la energía de vibración, cuando pasa a través de una estructura.
La atenuación se mide en decibels, pero también se puede medir en porcentajes.
jueves, 9 de febrero de 2012
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