Capacidad de Inormación Número de Símbolos Independientes que pueden pasarse, a través del sistema, en una unidad de tiempo determinada. Existe un límite para la Capacidad de Inormación (C. E. Shannon, 1948): I = Blog 1 Ł + 2 S N ł I = S = N B = Capacidad de Inormación(bps) Relación de Potencia Señal Ancho de Banda(Hz) - a - Ruido Para alcanzar este límite, se deben utilizar los sistemas de transmisión digital que tienen más de dos condiciones de salida (símbolos). FOCC -- UNET 1 1
Tasa de Bits y Tasa de Baudios En la modulación digital existen dos parámetros: La rapidez de cambio en la entrada del modulador, que se conoce como Tasa de Bits, teniendo las unidades de bits por segundo (bps). Igualmente, la rapidez de cambio a la salida del modulador, que se conoce como Tasa de Baudios, siendo el recíproco del tiempo de un elemento de señalización de salida (cantidad de símbolos por segundo). Para mejorar la tasa de bits de un sistema, manteniendo la tasa de baudios (limitación del canal), se pueden agrupar los bits antes de realizar la modulación, por ejemplo: dos a dos para duplicar la tasa de bits. FOCC -- UNET 2 2
Modulación por Desplazamiento de Frecuencia (FSK) Modulación digital similar a la modulación de recuencia convencional, excepto por su señal moduladora, en este caso, pulsos que varían entre niveles de voltaje discreto. Características generales (FSK binario): La amplitud de la portadora (V c ) permanece constante. Su recuencia (ω c ) experimenta un cambio (± ω 2) proporcional a la amplitud y polaridad de la señal de entrada binaria. La rapidez a la que cambia la recuencia de la portadora es igual a la rapidez de cambio de la señal de entrada binaria v m (t) (tasa de bits de entrada). FOCC -- UNET 3 3
Modulación por Desplazamiento de Frecuencia (FSK) Su expresión es: Ø vm ( t) Dw ø v( t) = Vc Cos wc + t Œº Ł 2 ł œß Transmisor de FSK binario: v(t) = Forma de Onda FSK binaria V c = Amplitud pico de la portadora no modulada ωc = Frecuencia dela portadora en radianes v (t) = Señal modulantedigital binaria m ω = Cambio en recuencia de salida en radianes digital binaria de uente analógica Convertidor A/D Transmisor de FSK Salida de FSK analógica Frecuencia binaria 1 0 1 0 1 0 Tiempo FOCC -- UNET 4 4
Señales en el Transmisor FSK Binario Señal de Binaria: 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 Señal de Salida Analógica: FOCC -- UNET 5 5
Ancho de Banda de una Señal FSK Por su similitud con la modulación de recuencia convencional, muy a menudo, los moduladores FSK son osciladores de voltaje controlado (VCO). binaria Modulador de FSK (VCO) Salida analógica La máxima recuencia undamental de la señal moduladora (onda cuadrada) es la mitad de la razón de bits de entrada. 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 T 1 Frecuencia 2T 1 undamental = b /2 más alta = b /4 Salida FOCC -- UNET 6 6
Ancho de Banda de una Señal FSK Mientras la señal binaria de entrada cambia de 1 a 0 lógico y viceversa, la salida del VCO se desplaza o desvía de un lado a otro entre las recuencias de marca ( ) y espacio ( ). En el caso del FSK binario, igualmente, es válida la órmula para el Indice de Modulación empleada en FM: D MI = a MI = Indice de Modulación D a = Desviaciónde Frecuencia(Hz) = Frecuencia Modulante(Hz) El peor caso del índice de modulación (máximos de y a ) es el que provoca el ancho de banda de salida más amplio. FOCC -- UNET 7 7
Ancho de Banda de una Señal FSK Para FSK binario: La desviación de recuencia ( ) es constante y corresponde a ( )/2. En el peor caso a corresponde a la máxima recuencia undamental (unos y ceros alternos), que es igual a b / 2. MI = m - 2 b 2 s = m - b s = Frecuencia de marca = Frecuencia de espacio FOCC -- UNET 8 m s b = Razón de bits de entrada Para valores del MI entre 0.5 y 1, tomando FM de banda angosta, corresponden anchos de banda mínimos entre 2 b y 3 b. 8
Receptor de FSK El circuito más utilizado para demodular las señales de FSK binarias es el circuito de Fase Cerrada (PLL). Los cambios de recuencia de la señal de entrada ( ), ocasionan cambios de voltaje a la salida del comparador de ase. Comparador de Fase Amp. Oscilador de Voltaje Controlado V error PLL Analógica Dos recuencias de entrada, implican solo dos voltajes de salida. Salida Binaria + V - V 0 V La salida es entonces la representación de dos niveles (binaria) de la entrada FSK. FOCC -- UNET 9 9