PERTURBACIONES DE LA TRANSMISIÓN

Presentación del tema: "PERTURBACIONES DE LA TRANSMISIÓN"— Transcripción de la presentación:

1 PERTURBACIONES DE LA TRANSMISIÓN
LAS MÁS SIGNIFICATIVAS SON: ATENUACIÓN Y DISTORSIÓN DE ATENUACIÓN DISTORSIÓN DE RETARDO EL RUIDO San Luis Potosí Carlos Canto Q.

2 PERTURBACIONES DE LA TRANSMISIÓN
ATENUACIÓN: Reducción de la energía de la señal conforme se propaga en el medio de transmisión Atenuación = Po/Pi Pi Po L San Luis Potosí Carlos Canto Q.

3 ATENUACIÓN San Luis Potosí Carlos Canto Q.

4 ATENUACIÓN La energía de la señal decae con la distancia en cualquier medio de comunicación En medios guiados esta reducción de la energía es por lo general logarítmica, por lo tanto , se expresa típicamente como un número constante en decibeles por unidad de longitud (db/Km). Energía de la señal Distancia (km) Curva de atenuación con la distancia en un medio guiado San Luis Potosí Carlos Canto Q.

5 ATENUACIÓN La atenuación y la amplificación, también llamada Ganancia, se miden en decibeles (dB). Si denotamos P1 como la potencia de la señal transmitida y con P2 la potencia de la señal recibida, entonces Atenuación = 10 log( )dB P2 P1 Transmisor Receptor P2 P1 Como la potencia P2 es menor que P1 la atenuación nos produce un número negativo en dB’s. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

6 Algunas consideraciones respecto a la atenuación:
La señal recibida debe tener la suficiente energía para que sea interpretada adecuadamente por el receptor. Para que se interprete sin error la señal debe ser superior al ruido. La atenuación es una función creciente de la frecuencia. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

7 La Atenuación se debe a las siguientes causas:
Características eléctricas del cable Materiales y construcción. Pérdidas de inserción debido a terminaciones e imperfecciones Reflejos por cambios en la impedancia Frecuencia (las pérdidas son mayores a mayor frecuencia) Temperatura ( incrementa un 0.4% por cada grado de incremento para Cat 5) Longitud del enlace Conducto Metálico ( 3% de incremento ) Humedad Envejecimiento San Luis Potosí Carlos Canto Q.

8 El deciBell (dB) 1 deciBell = 10 log ( ) Po Pi Donde:
Pi= potencia de entrada en watts Y Po= potencia de salida en watts Otras unidades frecuentemente usadas 1dBmv=20 log(Vo/1mv) 1dBm=10 log(Po/1mw) 1dBW=10 log (Po/1watt) Pi (watts) Po ( watts) San Luis Potosí Carlos Canto Q.

9 El deciBell (dB) Se usa el dBW (deciBell Watt) cuando se toma como referencia 1 watt dBW=10 log (potencia/1 Watt) se utiliza en aplicaciones de microondas Una potencia de 1000 watts corresponde a 30 dBW Una potencia de 1mW corresponde a – 30 dBW En sistemas de TV y LAN´s de banda ancha se usa el dBmV con un impedancia de75 ohms San Luis Potosí Carlos Canto Q.

10 El deciBell (dB) Relación dB Cálculo rápido 1 1=10**0 1.25
1=10**0 1.25 1.25=5/4=7- 6 dB 2 3 (5/4)**3=125/64 4 6 2*2=3+3dB 5 7 10/2=10-3 dB 8 9 2*2*2= dB 10 10**1 100 20 10**2 1000 30 10**3 10000 40 10**4 San Luis Potosí Carlos Canto Q.

11 El deciBell (dB) Pi = 4 mW Po = ? G=10 log(Po/4mW) = 13 dB
G = 13dB Pi = 4 mW Po = ? G=10 log(Po/4mW) = 13 dB log (Po/4mW) = 1.3 P2/4mW= 10**1.3 P2= 4mW* 10**1.3=79.8 mW P2=79.8mW San Luis Potosí Carlos Canto Q.

12 El deciBell (dB) La Atenuación es una expresión logarítmica de la relación entre Pi y Po, y una relación de 1/1 resulta en 0 dB. Si la señal recibida es la mitad de la señal enviada la atenuación es de –6 dB. En el caso de ser una cuarta parte la atenuación es –12 dB, etc. Por ejemplo si la señal recibida es sólo 1/10 de la señal original, la perdida es de – 20 dB. Este significa que si la señal enviada es de 1 V, la recibida será de 0,1 V. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

13 El deciBell (dB) Los decibeles son usados comúnmente porque:
La potencia de la señal muy a menudo decae logarítmicamente. Pérdidas y ganancias en cascada pueden ser calculadas con simple s adiciones y sustracciones. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

14 El deciBell (dB) Ejemplo 1 Solución
Imagínese una señal viajando a través de un medio de transmisión y su potencia se reduce a la mitad . Esto significa que P2 = 1/2 P1. La atenuación ( pérdida de energía ) puede ser calculada como: Solución 10 log10 (P2/P1) = 10 log10 (0.5P1/P1) = 10 log10 (0.5) = 10(–0.3) = –3 dB San Luis Potosí Carlos Canto Q.

15 El deciBell (dB) Ejemplo 2
Imagine una señal que atravieza un amplificador y su potencia es aumentada diez veces. Esto significa que P2 = 10 *P1. En este caso, la amplificación (ganancia de potencia) puede ser calcualda como: 10 log10 (P2/P1) = 10 log10 (10P1/P1) = 10 log10 (10) = 10 (1) = 10 dB San Luis Potosí Carlos Canto Q.

16 dB = –3 + 7 – 3 = +1 El deciBell (dB) Ejemplo 3
En la figura una señal viaja a lo largo de una distancia del punto 1 al punto 4. La señal es atenuada en lo que alcanca el punto 2. Entre el punto 2 y 3, la señal es amplificada. De nuevo, entre el punto 3 y 4, la señal es atenuada . Podemos encontrar los decibeles resultantes para la señal solo con sumar los decibeles medidos entre cada conjunto de puntos dB = –3 + 7 – 3 = +1 San Luis Potosí Carlos Canto Q.

17 ATENUACIÓN Ejemplo 4 Un canal de transmisión entre 2 DTE´s consta de 3 secciones. La primera introduce una atenuación de 16 dB, la segunda una amplificación de 20 dB y la tercera una atenuación de 10 dB. Si suponemos un nivel medio de potencia transmitida de 400 mW, calcule el nivel de potencia de salida medio del canal. DTE 20 dB DTE -16 dB -10 dB 400 mW ¿Qué potencia llega? repetidor San Luis Potosí Carlos Canto Q.

18 DISTORSIÓN DE ATENUACIÓN
La atenuación de la señal aumenta con la frecuencia y como una señal esta compuesta de una gama de frecuencias , ésto produce una distorsión en la señal. Para resolver ésto se diseñan los amplificadores de modo que amplifiquen las distintas frecuencias que componen la señal en grados diferentes . También se pueden usar EQUALIZADORES para igualar la atenuación dentro de una banda de frecuencias definidas. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

19 Distorsión de atenuación
San Luis Potosí Carlos Canto Q.

20 Distorsión de Retardo Debido a la velocidad de propagación, que varía con la frecuencia, las varias componentes de frecuencias de una señal llegan al receptor en diferentes tiempos. En particular es crítico para datos digitales, porque las componentes de la señal de las posiciones Critical in particular for digital data, because signal components of bit positions spill into other bit positions, and so limiting the allowed rate of transmission. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

21 El RUIDO Comunicación de Datos Ruido es: Una señal indeseable que se insertan en algún punto entre el emisor y receptor y que tiene un efecto directo en las prestaciones de un sistema de comunicación. Ruido Receptor Transmisor Medio de comunicación San Luis Potosí Carlos Canto Q.

22 El RUIDO Comunicación de Datos RAZÓN DE SEÑAL A RUIDO És la relación entre la potencia media de una señal “ S”, y la potencia del nivel de ruido “N” generalmente expresada en dB. SNR = 10 log (S/N) dB S N San Luis Potosí Carlos Canto Q.

23 Tipos de Ruido Térmico o Blanco Intermodulación Diafonía (Crosstalk)
El RUIDO Comunicación de Datos Tipos de Ruido Térmico o Blanco Intermodulación Diafonía (Crosstalk) impulsivo San Luis Potosí Carlos Canto Q.

24 El RUIDO Comunicación de Datos RUIDO TÉRMICO Se debe a la agitación Térmica de los electrones asociados a los átomos del material del dispositivo o a la línea de transmisión. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

25 El Ruido Blanco no se puede eliminar
Comunicación de Datos RUIDO TÉRMICO También se le llama Ruido Blanco porque tiene componente de frecuencia aleatoria a todo lo ancho del espectro de frecuencias, cuya amplitud varía continuamente A Frecuencia El Ruido Blanco no se puede eliminar San Luis Potosí Carlos Canto Q.

26 El RUIDO Comunicación de Datos RUIDO TÉRMICO La cantidad de ruido térmico en un ancho de banda de 1Hz en cualquier conductor es: No=KT( W/Hz) Donde: No = densisdad de potencia del ruido, en watts /1Hz K = constante de Boltzman = x10 J/K° T = temperatura absoluta en grados Kelvin -23 San Luis Potosí Carlos Canto Q.

27 N = KTB El ruido térmico presente en un ancho de banda “ B” es:
Comunicación de Datos RUIDO TÉRMICO El ruido térmico presente en un ancho de banda “ B” es: N = KTB Expresado en dB sería: 10 log N = 10 log K+ 10 log T +10 log B Donde: 10 log K = dB T en °K=°C San Luis Potosí Carlos Canto Q.

28 Ejemplo: El RUIDO RUIDO TÉRMICO T= 17°C + 273.15= 290.15 °K
Comunicación de Datos RUIDO TÉRMICO Ejemplo: ¿Cuál sería el ruido térmico presente en un conductor, a temperatura ambiente de 17 °C ? T= 17°C = °K La densidad de potencia del ruido térmico No es : No=KT= 1.383x10 J/°K x °K=4X10 W/Hz= -204 dB San Luis Potosí Carlos Canto Q.

29 DIAFONÍA O CROSSTALK El RUIDO
Comunicación de Datos DIAFONÍA O CROSSTALK Se debe al acoplamiento eléctrico no deseado entre líneas adyacentes o cuando antenas de microondas captan señales no deseadas Es del mismo orden de magnitud que el ruido térmico San Luis Potosí Carlos Canto Q.

30 DIAFONÍA O CROSSTALK El RUIDO
Comunicación de Datos DIAFONÍA O CROSSTALK Autodiafonía, Diafonía de extremo cercano o NEXT TRANSMISOR RECEPTOR Potencia transmitida Potencia recibida Equipo de comunicación San Luis Potosí Carlos Canto Q.

31 Intermodulación: El RUIDO
Comunicación de Datos Intermodulación: Esta clase de ruido aparece cuando el sistema de transmisión es no lineal, lo que provocará la aparición de nuevas frecuencias. Las nuevas frecuencias se suman o restan con las originales dando lugar a componentes de frecuencias que antes no existían y que distorsionan la verdadera señal. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

32 El RUIDO Comunicación de Datos Impulsivo: Hasta ahora los tres tipos de ruido que habíamos visto eran predecibles y se podían modelar. Sin embargo este último tipo no es así, se trata de un rumor continúo formado por picos irregulares de una cierta duración que afectan notablemente a la señal.  En comunicaciones analógicas este ruido provoca chasquidos breves; en medios de transmisión digital este ruido transforma ráfagas de bits que pierden toda la información que transportaban. San Luis Potosí Carlos Canto Q.