jueves, 6 de octubre de 2011

modulacion pcm

PCM, Modulación por Codificación de Pulsos
Se basa como la anterior en el teorema de muestreo: " Si una señal f(t) se muestrea a intervalos regulares de tiempo con una frecuencia mayor que el doble de la frecuencia significativa más alta de la señal, entonces las muestras así obtenidas contienen toda la información de la señal original. La función f(t) se puede reconstruir a partir de estas muestras mediante la utilización de un filtro paso - bajo". Es decir, se debe muestrear la señal original con el doble de frecuencia que ella, y con los valores obtenidos, normalizándolos a un número de bits dado (por ejemplo, con 8 bits habría que distinguir entre 256 posibles valores de amplitud de la señal original a cuantificar) se ha podido codificar dicha señal.
En el receptor, este proceso se invierte, pero por supuesto se ha perdido algo de información al codificar, por lo que la señal obtenida no es exactamente igual que la original (se le ha introducido ruido de cuantización). Hay técnicas no lineales en las que es posible reducir el ruido de cuantización muestreando a intervalos no siempre iguales.
Modulación por código de impulsos.- Es un proceso digital de modulación para convertir una señal analógica en un código digital. La señal analógica se muestrea, es decir, se mide periódicamente. En un convertidor analógico/digital, los valores medidos se cuantifican, se convierten en un número binario y se descodifican en un tren de impulsos. Este tren de impulsos es una señal de alta frecuencia portadora de la señal analógica original.

PROCESO MODULACIÓN PCM
·         Codificación Analógica-Digital Modulación de Amplitud de Pulso(PAM)
·         Modulación PCM
·         Tasa de prueba
·         Modulación PCM

    PCM modifica los pulsos creados por PAM para crear una señal completamente digital. Para hacerlo, PCM, en primer lugar, cuantifica los pulsos de PAM. La cuantificación es un método de asignación de los valores íntegros a un rango específico para mostrar los ejemplos.                
Tasa de Prueba
    Como se puede ver a partir de las figuras anteriores, la exactitud de la reproducción digital de una señal analógica depende del número de pruebas tomadas. Usando PAM y PCM se puede reproducir una onda con exactitud si se toman una infinidad de pruebas, o se puede reproducir de forma más generalizada si se tomas 3 pruebas. La cuestión es: ¿cuántas muestras son suficientes ?.
Actualmente, se requiere  poca información para la reconstrucción de señal analógica. En lo referente al Teorema de Nyquist, para asegurarse que la reproducción exacta de una señal analógica original usando PAM, la tasa de prueba debe ser al menos el doble de la frecuencia máxima de la señal original. De este modo, si deseamos hacer muestra con la información de voz de un teléfono que tiene como frecuencia máxima 3300 HZ, la tasa de muestra debe ser de 6600 pruebas/s. En la práctica, actualmente se toman 8000 muestras para compensar las imperfecciones del proceso.  



PSK

La modulación por desplazamiento de fase o PSK (Phase Shift Keying) es una forma de modulación angular que consiste en hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos.

FSK

Es un tipo de modulación de frecuencia cuya señal modulante es un flujo de pulsos binarios que varía entre valores predeterminados.
En los sistemas de modulación por salto de frecuencia, FSK, la señal moduladora hace variar la frecuencia de la portadora, de modo que la señal modulada resultante codifica la información asociándola a valores de frecuencia diferentes.


domingo, 25 de septiembre de 2011

CONVERSION DE UNA SEÑAL ANALOGICA A DIGITAL

La conversión analógica-digital (CAD) consiste en la transcripción de señales analógicas en señales digitales, con el propósito de facilitar su procesamiento (codificación, compresión, etc.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas.

  1. MUESTRADOR: el muestreo o muestrador consiste en tomar muestras periódicas de la amplitud de onda. La velocidad con que se toma esta muestra, es decir, el número de muestras por segundo, es lo que se conoce como frecuencia de muestreo.


2.    CUANTIFICACION: en el proceso de cuantificación se mide el nivel de voltaje de cada una de las muestras. Consiste en asignar un margen de valor de una señal analizada a un único nivel de salida. Incluso en su versión ideal, añade, como resultado, una señal indeseada a la señal de entrada: el ruido de cuantificación.


  1. Codificacion:la codificación consiste en traducir los valores obtenidos durante la cuantificación al código binario. Hay que tener presente que el código binario es el más utilizado, pero también existen otros tipos de códigos que también son utilizados.


Durante el muestreo y la retención, la señal aún es analógica, puesto que aún puede tomar cualquier valor. No obstante, a partir de la cuantificación, cuando la señal ya toma valores finitos, la señal ya es digital.
     
           Comparación de las señales analógica y digital
Una señal analógica es aquella cuya amplitud (típicamente tensión de una señal que proviene de un transductor y amplificador) puede tomar en principio cualquier valor, esto es, su nivel en cualquier muestra no está limitado a un conjunto finito de niveles predefinidos como es el caso de las señales cuantificadas.
En cambio, una señal digital es aquella cuyas dimensiones (tiempo y amplitud) no son continuas sino discretas, lo que significa que la señal necesariamente ha de tomar unos determinados valores fijos predeterminados en momentos también discretos.
Las señales analógicas no se diferencian, por tanto, de las señales digitales en su precisión (precisión que es finita tanto en las analógicas como en las digitales) o en la fidelidad de sus formas de onda (distorsión). Con frecuencia es más fácil obtener precisión y preservar la forma de onda de la señal analógica original (dentro de los límites de precisión impuestos por el ruido que tiene antes de su conversión) en las señales digitales que en aquéllas que provienen de soportes analógicos, caracterizados típicamente por relaciones señal a ruido bajas en comparación.

CONVERSION DE UNA SEÑAL DIGITAL A ANALOGICA
Este convertidor, genera una tensión cuyo nivel esta determinado por la palabra digital en su entrada y su funcionamiento es conceptualmente hablando, contrario al del convertidor A/D. En teoría sería el único dispositivo necesario para realizar esta conversión pero al igual que ocurría con su análoga, serán necesarios ciertos “mecanismos” que mejoren los resultados y eviten ciertos problemas tal y como se muestra en los siguientes apartados.

Se esta se realiza se realiza con los tres componentes básicos representados en la figura que son convertidor digital analógico, muestreo y retención y filtro paso bajo recuperador.



                     Circuito de muestreo y retención

Desempeña una labor que poco tiene que ver con la realizada por este circuito en la conversión A/D. No muestrea una forma de onda continua, sino que lo hace a la salida del conversor digital/analógico el cual produce tensiones en intervalos discretos de tiempo. Es el encargado de eliminar estas transiciones permitiendo  paso de la señal de salida del conversor cuando esta es estable y anúlandola en las transiciones.


Filtro pasobajo recuperador.

Eliminar todas las frecuencias por encima de la máxima de audio aparecidas en
el proceso de muestreo. Ya que las frecuencias a eliminar están fuera del margen
audible, las características de este filtro no responden a fenómenos del proceso de la audición, sino a posibles alteraciones que se produzcan  al utilizar el equipo digital junto con otros de audio. Así estas frecuencias pueden producir distintas
anomalías como: intermodulaciones con la frecuencia de polarización de magnetófonos analógicos, interferencias con el oscilador local de equipos de radiodifusión.