Unidad 5. Aplicaciones

Transcripción

1 Unidad 5. Aplicaciones 5.1 Comunicaciones por Microondas. 5.2 Sistemas de Telecomunicaciones. 5.3 Comunicaciones Satelitales. 5.4 Comunicaciones Opticas. 5.5 Redes de Comunicación. 1

2 Sistema Telefónico Un teléfono básico, o un aparato telefónico, es un transceptor de banda base analógico, con un auricular que tiene un micrófono y una bocina (transmisor y receptor). Par trenzado Lazo local Subestacion local central telefonica El sistema telefonico incluida larga distancia Conexiones locales Subestacion local central telefonica Par trenzado Lazo local 2

3 Secuencia de llamada estándar 20 Hz 90 Vrms Estados Unidos 1 s 3 s 1 s Reino Unido 2 s 400 ms 200 ms 3

4 Marcación de Pulsos Descolgado Digito 5 Descolgado 100 ms Un periodo o un ciclo Tiempo entre digitos Siguiente digito Pulsos de Corriente producidos por la marcacion 4

5 Marcación de Tonos Este sistema de marcación también se denomina sistema de dos tonos o multifrecuencia. Grupo de frecuencias altas (Hz) ABC 2 DEF 3 A Grupo de frecuencias bajas (Hz) 770 GHI JKL MNO B 852 PRS TUV 7 8 WXY 9 C 941 * OPER 0 # D Teclado estandar Ampliacion del teclado 5

6 Sistema de Televisión Debido al gran impacto de la televisión en la vida cotidiana, vale la pena entender su tecnología. Estudiar televisión es un repaso excelente de los fundamentos de las comunicaciones, entre ellas modulación y multiplexado, transmisores y receptores, antenas y líneas de transmisión, e incluso técnicas digitales. 6

7 Ancho de Banda de la Señal La señal de televisión consta de dos partes principales: 1) sonido (estéreo) e 2) imagen (color), así como señales de sincronización que mantienen a la par con el transmisor MHz Lado de banda bajo 6 MHz Senal total de ancho de banda 4.5 MHz Lado de banda completamente alto (4 MHz) 80 khz Portadora de imagen (AM) Portadora de Sonido (FM) 7

8 Señal de Audio El ancho de banda de una señal de audio se encuentra en el intervalo de 50 Hz a 15 khz. Una señal de audio en televisión ocupa menos ancho de banda en el espectro que una estación de radiodifusión de FM estándar. También se cuenta con sonido estéreo en televisión, y el método de multiplexar usado para transmitir la información de dos canales de sonido es idéntico al que se emplea en la transmisión estéreo de radiodifusión FM. 8

9 Señal de Video La información de la imagen se transmite en una portadora separada, localizada 4.5 MHz abajoen frecuencia que la portadora de sonido. Se utilizan diferentes métodos de modulación para disminuir la interferencia entre las señales de imagen y de sonido. La información del color de una imagen se transmite por técnicas de multiplexado por división de frecuencia. 9

10 Atribución del Espectro de Televisión Como la señal de televisión ocupa demasiado ancho de banda, estos sistemas debe transmitirse en una banda conveniente del espectro. Las señales de televisión se encuentran en los intervalos de VHF y UHF (50MHz -1 GHz). Frecuencia Canales 2 al 7 Banda de radiodifusión FM Aviones, radioaficionados comunicaciones marítimas Canales Adicionales de TV Banda MHz MHz MHz MHz 10

11 Generación de la Señal de Video La señal de video se genera por una cámara de televisión. El propósito de la cámara es tomar la intensidad de la luz y los detalles de color en una escena y convertilos en una señal eléctrica (transductor). 11

12 Exploración o Escaneo La exploración o escaneo es una técnica que divide una escena rectangular en líneas individuales. A mayor número de líneas de exploración, mayor será la resolución y por lo tanto mayor el detalle que pueda apreciarse. Los estándares para TV indican que la escena se divide en un máximo de 525 líneas horizontales. 12

13 Linea de Exploracion V = negro 0 V = blanco 1 V 0 V 1 V 0 V 1 V 0 V 1 V 0 V 1 V 0 V 13

14 La resolución de la imagen se refiere a la cantidad de detalles que pueden mostrarse. El ancho de banda de un sistema de video determina la resolución. El NTSC (National Television Standards Committe) restringe el ancho de banda del sistema en EUA. Generación de la señal a color: Mezcal de color aditivo Rojo Azul Verde 14

15 Las señales de color deben transmitirse también junto con la información de luminancia en el mismo ancho de banda atribuido a la señal de televisión MHz Lado de banda bajo 6 MHz Senal ~ total de ancho de banda 4.5 MHz Lado de banda completamente alto (4 MHz) 80 khz Portadora de imagen (AM) Portadora de Sonido (FM) Ancho de banda (senal ~ de color) 15

16 Receptor de Televisión Sintonizador (VHF, UHF). Demodulación y recuperación de la imagen y el sonido. Circuitos de Sincronización 16

17 Televisión por Cable La televisión por cable (CATV), es un sistema de entrega de señal de televisión a los receptores domésticos mediante un cable coaxial en lugar de ondas de radio a través de la atmósfera. Una compañia de televisión por cable recibe todas las señales y programas disponibles y las multiplexa en frecuencia en un solo cable coaxial. Se utiliza una caja decodificadora especial para recibir las señales del cable, seleccionar el canal deseado y alimentar la señal al aparato de televisión 17

18 CATV ~ amplificadores de distribucion Senales de television Estacion del cable Multiplexor amplificador cable troncal cable coaxial o fibra optica Caja del cable Aparato de Television 18

19 Procesamiento de la Señal Los principales procesos que participan en el envío de la señal a lugares remotos, sobre lo que son algunas veces muchas millas de cable coaxial, son la amplificación y el acoplamiento de impedancia. Procesadores de Interconexión: sistemas antiguos de cable. Procesadores Heterodinos: transporta las señales de llegada de televisión a una frecuencia diferente. El procesamiento heterodino da a las compañias de cable la flexibilidad de poner las señales en el canal que desen. 19

20 Televisón por Satélite Uno de los métodos más comunes de distribución de la señal de televisión es a través de comunicaciones por satélite. Enlace de subida Enlace de Bajada Red de television o suministrador de canal premium Compania de television por cable o consumidor Distribución de televisión por satélite 20

21 Una nueva forma de televisión por satélite al consumidor es la radiodifusión directa de televisión por satélite (DBS, direct broadcast satellite). Los sistemas DBS están diseñados para la recepción de la señal satelital por el consumidor de forma directa. Los nuevos sistemas DBS tienen señales de audio y video digitalizadas y codificadas, las cuales hacen la transmisión y recepción más confiables. 21

22 Transmisión y Recepción por Satélite La señal de televisión que va a colocarse al satélite desde una estación terrena se modula por una portadora en una de varias bandas de microondas disponibles (banda C, 3.7 a 4.2 GHz). La señal se recibe por el satélite y, por medio de filtros, pasa a través del transpondedor seleccionado. En el transpondedor, la señal se transporta hacia una frecuencia más baja, se amplifica y retransmite. La antena es más importante en un receptor de televisión de satélite que en cualquier otro tipo de receptor. La señal del satélite a millas de distancia es muy débil. Una forma para determinar el tamaño de la antena se basa en la ubicación del receptor en la superficie de la Tierra. En general, la intensidad de la señal es mayor en el centro del territorio servido y muchísimo menor en la periferia. 22

23 Reflector parabolico Cuerno ~ Senal del Satelite Soporte Antena parabólica 23

24 Sistema de Radiodifusión Directa por Satélite El sistema DBS es la forma más nueva de televisión satelital disponible. Se emplean técnicas de compresión de datos para reducir el flujo de datos requeridos para producir imagen y sonido de alta calidad. Los satélites están diseñados para transmitir en forma directa a los hogares, se usan transpondedores de mayor potencia para asegurar un nivel satisfactorio de señal. Existen varios satélites de radiodifusión digital especiales en órbita, y algunas de las fuentes de televisión por satélite directas incluyen Direct TV, USSB, y PrimerStar. 24

25 Para transmitir video debe colocarse primero en forma digital (requieren una velocidad de datos de 202 Mbps). Para reducir la velocidad de datos y mejorar la confiabilidad de la transmisión, el sistema DBS usa video digital comprimido. Los circuitos DSP procesan las señales de video para reducir la cantidad total de datos por transmitirse (como de 20 a 30 Mbps). 2 bytes 1 bytes Bloque de datos (video, audio o control) Tipo de paquete Banderas y SCID (Service Channel Identification) 127 bytes 17 bytes Correccion de errores Formato de paquete de datos digitales usado en DBS TV 25

26 El sistema DBS TV utiliza estándares de compresión y descompresión denominados MPEG2 (Motion Picture Experts Group). Aun cuando los sistemas digitales DBS no remplazarán a la televisión por cable, sí proporcionan al consumidor la posibilidad de recibir un amplio número de canales de televisión. El manejo de técnicas digitales proporciona una señal de alta calidad muy poco usual. 26

27 Televisión de Alta Definición La televisión de alta definición (HDTV), es el resultado de un intento para mejorar la calidad de imagen y sonido de las transmisiones de televisión. El objetivo es simplemente proporcionar mayor detalle en la imagen y alcanzar mejoras en la transmisión del sonido. La FCC esta evaluando propuestas para tomar una decisión con respecto a los detalles específicos de este tipo de sistemas. Los nuevos formatos propuestos son incompatibles con los estándares del video computarizado, los cuales están llegando a utilizarse más ampliamente en comunicaciones, como aquellos en Internet. Esta incompatibilidad ha demorado la introducción de un sistema HDTV. 27

28 Ideas Basicas para HDTV Numero de lineas = 525 (exploracion) Numero de lineas = 1050 (exploracion) Hacer la TV Movie-like. 28

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30 Retos en HDTV Limitantes en ancho de banda (requerimientos 18 MHz). Opciones: Cambiar el ancho de banda en el sistema de alojamiento (de 6 MHz a 20 MHz). Aplicar técnicas de compresión para que la señal de HDTV pueda ser transmitida en un ancho de banda de 6 MHz. Asignación de canales multiples para las señales de HDTV Forma de Distribución Terrestre Satélital Cable 30

31 Compresión Como ejemplo, el sistema NHK de transmisión satelital (sistema HDTV) requiere 20 MHZ pero solo dispone de 8.15MHz (DBS). Grand Alliance AT & T MIT Philips Zenith 31

32 Televisón Interactiva (itv) 32

33 Clima 33

34 Estilo de Vida y Horoscopos 34

35 Gobierno e información local 35

36 Aplicaciones en Comunicaciones Aplicaciones en Comunicaciones 36

37 Chat 37

38 TV Mejorada 38

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