Fundamentos Esenciales de los Sistemas de Comunicación y Modulación

I. Componentes de un Sistema de Comunicación

Transductor de Entrada

Convierte el mensaje a un formato adecuado para su **transmisión**. Ejemplo: El micrófono convierte las ondas sonoras en variaciones de voltaje.

Transmisor (Tx)

Adecúa la señal eléctrica de entrada a las características del medio de **transmisión**.

Modulación (AM/FM)

Modifica parámetros de una **portadora** de acuerdo con el mensaje.

Codificación

Se elimina la **redundancia** presente en el mensaje (**compresión**) y se agrega **redundancia** para aumentar la inmunidad frente al ruido.

Receptor (Rx)

**Reconstruye** la señal de entrada a partir de la señal recibida. Es el proceso inverso al realizado en el Tx. Entre sus funciones están:

• Demodular
• Decodificar
• Amplificar
• Filtrar

Transductor de Salida

Convierte la señal eléctrica a su entrada en una forma de onda adecuada. Ejemplos: Auriculares, parlantes, altavoces (lo que se escucha en la salida).

Señales Analógicas

Las señales analógicas provienen de variaciones de temperatura, velocidad y humedad.

II. El Canal y la Degradación de la Señal

El Canal

Es el medio que sirve de conexión entre el transmisor y el receptor.

Degradación de la Señal

• **Ruido**
• **Atenuación:** Disminuye la amplitud.
• **Interferencia:** Solapamiento de señales.

Tipos de Medios de Transmisión

Medios Guiados (Cable Duro)

• Par trenzado (cobre)
• Cable coaxial
• Guía de onda
• Fibra óptica

Medios No Guiados (Cable Blando)

• El aire
• El vacío
• El agua del mar

Distorsión

Modifica la amplitud de las distintas frecuencias que conforman la señal original.

III. Conceptos Fundamentales

Espectro Electromagnético

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas.

Banda Ancha

Lleva más de una señal, y cada una de ellas se transmite en diferentes canales hasta su número máximo de canales.

Ancho de Banda (BW)

Para señales analógicas, el ancho de banda es la longitud, medida en **Hz**, del rango de frecuencias en el que se concentra la mayor parte de la potencia de la señal. El ancho de banda viene determinado por las frecuencias comprendidas entre F1 y F2.

Decibelio (dB)

El **decibelio** se utiliza para expresar la relación entre dos magnitudes. Es una unidad logarítmica, **adimensional** y matemáticamente escalar.

Banda Base

En telecomunicaciones, el término banda base se refiere a la banda de frecuencias producidas por un transductor, tal como un micrófono, antes de sufrir la modulación. Banda base es la señal de una sola **transmisión** en un canal.

Las frecuencias de banda base se caracterizan por ser generalmente más bajas que las resultantes cuando estas se utilizan para modular una portadora.

Sistema de Banda Ancha

Se conoce como banda ancha a la **transmisión de datos** en la cual se envían simultáneamente varias piezas de información, con el objeto de incrementar la velocidad de **transmisión**.

IV. La Modulación en Telecomunicaciones

Definición de Modulación

En telecomunicaciones, el término **modulación** engloba el conjunto de técnicas para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda senoidal.

Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicaciones, lo que logra transmitir más información simultánea y/o proteger la información de posibles interferencias y ruidos. Básicamente, la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es la información que queremos transmitir.

¿Por qué se Modula?

• Facilita la propagación de la señal de información por el medio.
• Ordena el radioespectro.
• **Optimiza** el ancho de banda de cada canal.
• Evita interferencias entre canales.
• Protege la información de las **degradaciones** por ruido.
• Define la calidad de la información transmitida.

Tipos de Modulación

Dependiendo del parámetro sobre el que se actúe, existen distintos tipos de modulación:

• Modulación en Doble Banda Lateral (**DSB**)
• Modulación de Amplitud (**AM**)
• Modulación de Fase (**PM**)
• Modulación de Frecuencia (**FM**)
• Modulación de Banda Lateral Única (**BLU**)
• Modulación de Banda Lateral Vestigial (**BLV**)

V. Sistemas de Comunicación: Digital vs. Analógico

Sistemas Analógicos

• Señales continuas (voz, video).
• Objetivo: Maximizar **SNR** (Relación Señal a Ruido).
• Restricciones: Ancho de banda de transmisión y potencia transmitida.

Sistemas Digitales

• Número finito (pequeño) de señales (texto, datos).
• Objetivo: Minimizar **Pe** (Probabilidad de error), **Bw** (Ancho de banda) y energía transmitida.