Teoría de la Comunicación

169 Pages·1998·15.081 MB·Spanish

by  Mateo Burgos García, Félix Pérez Martínez, Magdalena Salazar Palma

El"
POLITÉCNICA
-- ------------- -
�SCUETLÉAC NISCUAP ERDIEOI RN GENIDEERT OES.L ECOMUNICACIÓN
UNIVERSPIODLAIDT ÉCDNEMI ACDAR ID
TEORDÍEAL A
COMUNICACIÓN
Autores:
MateBou rgGoasr cPírao,f eTsiotru dleaU rn iversidad
FélPiéxr eMza rtínCeazt,e drádteUi nciov ersidad
MagdalSeanlaa zPaarl mPar,o feTsiotru dleaU rn iversidad
GRUPDOE M ICROONDRAASD AR
Y
DEPARTAMDEENS TEOÑ ALSEISS,T EMRAASD IOCOMUNICACIONES
Y
1040003
llllll lllllll ll llll1 l1l1 l11l1l11l111l11 11l1111 1111 1111111 111
g 4 o 1 o 1 o o 7 3 5 1 o
ESCUELAT ÉCNICA SUPERIORD E INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN
UNIVERSIDAD POLITÉCNICDAE MADRID
d·�-�ttJ,M �
�,f(, 1d1 �
(}�
TEORÍAD ELA
CO CACIÓN
MUNI
CursPoln,a
2 ° 94
Autroes: MateBou rgGoarsía c,P rofeTsiotru lUanri vdeer sidad
FélPiéxr Meazr tíCnaetzre,ád itcdoe U niveards id
MagdalneaS alaazrP almPar,o feTstiolurad reU niverds ida
Mad,rE indedreo1 998
GRUPO DE l\HCROONDAS RADAR
Y
DEPARTAMENTO DE SEÑALESS,I STEMAS RADIOCOMUNICACIONES
Y
ªEdición
1
Editea I mprime:
ServidceiP ou blicaciones
E.TS.. IT.e lecomunicación
CiudaUdn iversistianr ia,
28040-Madrid
TS.B.N8.4:- 7402-269-X
ÍNDICE
TEMAI . INTRODUCCIAÓ LN OSS ISTEMDAESC OMUNICACIONE7S
ll.. ESTRUCTBUÁRSAI CDAE U NS ISTEMAC ODMEU NICNAECSI O8
11..D1E.F INÓNI CIYE STRUCTBUÁRSAI CA 8
11..2F.U ENTEI.NDFEO RMÓANC I 8
11.3..T RANSMISOR 10
11..4C.A NAL 10
I1.5..R ECEPTOR 13
I.2C.OM PATRIÓCNI DEL CAALNM.U LTIXPLAECÓIN
DEL AI NFORMAÓCNI 15
I.3P.A ÁRMETRODSE C ALIDAD 17
I.4R.E CURSDOESU NS ITSEMAD EC OMUNAICCINOES 18
TEMA11 . SEÑALERSU,ID O,D ISTORSIÓN 21
I.I1.C ARCATERIZÓANC DIEL ASS EÑALES 22
I.I1P.O1T.E NCDIESA EÑAL.N ORMALIÓZNA.UC NIIDADES
LOGAÍTRMICAS 22
I.I12..P AÁRMETROESN ERÉTGICOS 25
I.I2.CA RACTERAICZÓIN DELR UIDO 28
I.I21.M.O DELAMDAOT EÁMTIOC.P ROCESEOSST OÁSCTICO2S8
I.I2.R2UI.D GOA USISANO 30
I.I.23R.U IDBOL ANCO 32
I.I2.A4NC.H DOE B ANDEAQ UIVEANLTDEE R UIDO 32
I.I2..F 5UENTDEESR UIDROU.I OD ÉTRMICO 34
I.I2..S 6ENSIBILDIEDU ANDR ECEPTOR 35
I.I3.SE ÑALEPSA SO-BANDA 37
I.I31.I.N TRUOCDCÓIN.D EFINÓNI CIYR EPRESENÓNT ACI
MATEÁMTIAC 37
I.I3.E2NV.O LVENCTOEM PJLAE.C OMPONENTEESNF AES
Y ENC UADRATURA 38
I.I3.RU3I.D GOAU SISANDOE B ANDEAS TRECHA 40
I.I4.DI STOÓRNS I 42
I.I41.D.E FINIÓCNI.D ITSORÓSNI LINEAL Y NO LI4N2E AL
I.I24..D ISTOÓRNS LIINLEA.P AÁRMETROCSAR ACTRÍESTICO4S2
I4I..D3I.S TOÓRNS NIOL INEAL 45
TEMAID . TRANSMISIAÓNNA LÓGICA 49
II.1I.C ONSIDERACIGOENNEESR ALES 51
II1I..T1R.A NSMÓNI SAINAÓLGICEAN B ANDAB ASE 51
II.1I2..O BJETIDVEOL SAM ODULAÓNC I 52
III.2M.OD ULACIOLNIENSE ALES 53
II.I21.D.E FINÓNI CI 53
3
III.2M.O2D.U LAÓCN IDBL( DOBBLAEN DLAA TERAL) 53
�
-Definicgieónne ración 53
y
-Demodulación 55
-Eficieenscpieacd tepr oatl encia 57
III.32.M.O DULAÓCNI AMy( AMPLITUD) 58
--:¡
-Definicgieónne ración 58
y
-Demodulación 61
-Eficieenscpieacd tepr oatle ncia 63
III.2.4. MÓOND BULyLU (A BCAINDLAA TERÚANILC A)
-7 64
-Definicgieónne ración
64
y
-TransfodremH aidlab ert 67
-Demodulación 68
-Eficienciad ee sppoetcetnracli a 69
y
-BLUC ompa(tBiLbUlCe) 70
-BanLdaat eVreaslt (iBgVLi) a l 70
II.2I.M5O.D ULAÓCN IQAM 70
III.3M.OD ULCAIONAENSG ULARES 72
II.3I1.D.E FINÓINC IYT IPOS 72
III.3M.O2D.U LAÓCN IDEF AS(EP MY) F RECUEN(CFIMA) 73
-?
III3...M3 ODULAÓCNI ANGULADREB ANDEAS TRECHA 74
--7
III.CÁ3L.C4U.LD OE LE SPECTRO 76
-Modulaccouinnó t no no 77
-Modulaccosineó ñnaa rlb itraria 81
-Aproxicmuaacsiióen stática 81
III3..G5E.N ERÓANC IYD EMOUDLACÓIN 82
-Generación 82
-Demodulación 83
III.4A.NÁ LISDIESL OSS ISTEDMAETS R ANMSISÓNI ANAÓLGICSO
ENC ANALERSU IDOSOS 87
II.4I1.I.N TRDOUCCÓNI.P LANTEANMTIODE ELP ROBLEMA8 7
III.4M.O2D.U LACIOLNIENSE ALES 88
-Modulación DBL 88
-ModulaBcLiUó n 90
-Modulaccioódnne tAeMcc coihóenr ente 91
-ModulaAcMci oónn dedteee nccvioólnv ente 93
II4I..M3O.D ULACIOANENSG ULARES 95
-Demodulaancgiueólnpna r re senrcuiiad od e 95
·
-ModulaPcMi ón 99
-ModulaFcMi ón 101
-PrefaésniDse énfasis 140
y
- Efeucmtbor al 160
III.5C.ON CLUÓSNI.C OMPARÓANC DIEL OSS ISTEMAS
DET RANSMÓNI SAINAÓLGICOS 190
4
TEMAIV . INTRODUCCIAÓ LNA SC OMUNICACONIESD IGITALES 111
IV.1.I NTRODUÓNC.CC IARACTÍSETRICDAESL AS
COMUNICAECSID OINGTIALES 121
IV.2E.S TRUCTDUERU AN S ISTEDMEAC OMUNICACOINES
DIGITALES 131
IV2.1.F.O RMATEAYD COOD ICFAICÓNI DEF UENTE 131
IV.2.E2NC.R IPTADO 141
IV..23C.O DIFIÓCNA CDCIEA NAL 141
IV.2.M4UL.T IXPALECÓIN 151
IV.2..M 5ODULAÓCN IYC ODIICFAÓCNI DEL ÍNEA 151
IV.3D.E FINICIBÁOSNEISC AS 161
IV.4M.O DULAÓNC IPORI MPULSCOOSD IFIC(AMDIOOCS P CM) 191
�
TEMAV . TRANSMISIDÓING ITEANLB ANDAB ASE 121
V.1.C ODIFIÓCNA DCEIL ÍNEA 122
V.1.P1R.O PIEDADES 122
V.12..F ORMADSE O NDATÍ PICAS 162
V.2I.N TERFERENECNITARS EÍM BOLOS 182
V.12D..E SCRIÓNP DCEIL FÓMEENNO 128
V.22.P. RIMECRR ITEDREIN OY QUIST 182
V.3C.A NALREUSI ODSO.SP ROBABILDIEDE ARDR OR 123
V3.1.P.L ANTEANMTIODE ELP ROBMLAE.P RESTACIONES
DEL AD ETECÓNC I 123
V.3R.E2C.E PTPOORRM UESTREO 133
V.3R.E2C.E PTCOORNF ILTARDOA PTADO 163
- Correladores 193
-Utilidzeafilcl itaórdnoa d po.tP aroibdlaaibdde e rror 193
- Señoarlteosg oannatliepso dales 141
y
TEMAV I.T RANSMISIÓN-DIMGOIDTUALLA DA 154
VI.1.A NÁLISDIESL ASM ODULAOCNIEESN E LP LANIO- Q 174
VI.1I.N1T.E RPREÓNT GAECOIÉMTRIAC.E SPACDIEOS EÑAL 174
VI.12..R ECEPÓNC CIONR UID�RO EGIONDEES DEÓCNI SI184
VI1.3..ES QUEMDAESR ECEPÓNC I 105
VI.2P.R OPIEDADDEELTS I PDOE M ODULAÓNC I 125
-Protefrcecniatólren u ido 125
-Potemnecdiiaa 125
-Envolcvoennsttea nte 153
-Eficieenscpieac tral 145
5
VI.3E.S QUEMDAESM ODULAÓCNI DIGITAL 155
VI.3..A 1SK( AMPLITSUHDIEFK TE YING) 155
-7
-Defini,c igóennedreamcioódnu lación 155
y
-PropdieeEsdfi.ac ieenscpieac tral 165
VI.3.F2SK.( F REQUENSCHYI FKTE YING) 158
-7
-Definóin,gc eineradceimóond ulación 158
y
-PropaiedesEd.fi cieenscpieac tral 106
VI.3.QA3M.( QUARDATURAEM PLITUMDOED ULATION) 161
_,
-Definóin,gc eineradceimóoncd iuólna 161
- y
- PrdoapdiEeefisc.ieenscpieac tral 136
VI.3.P4S.K( PHASSHEI FKTE YING) 163
-+
-Definicpiróonp iedades 136
y
-BPSK 146
-QPSK 166
VI.4A.N ÁLSIIESN C ANALREUSI DOOS.SP ROBABILDIED AD
ERROR 167
VI.41.P.R OBABILDIEDE ARDR OBRI NAREINA
RECPETOREÓPST IMOS 176
-Probbialideardre onAdr Se K c orne ceóppttoirm o 167
-Proiblaibddeea rdr eonFr S Kc orne ceóppttoirm o 186
-Proiblaibddeea rdr eonr BPSrKe cceoópnpt toirm o 186
VI.4.P2RO.B ABILDIEDE ARDR OERN S ISTEMNAO S
COHERENTES 186
-Probabdieel riredonar d AnSocK o herente 186
-Probabdieel riredonaFr dS Kn oc oherente 171
- Probadbeei rlrieodnDra P dKS noc oherente 173
VI.5R.E USMENC.O MPARÓANC EINTRSESI TEMAS 174
VI.5.R1E.S UMEDNEP ROBABILIDDEAE DRERSO R 147
VI.5.T2A.B LCAO MPARIAVT.AA PLICCIAONES 147
VI.5.E3L.T EOREMDAES HANNON 157
6
TEMA/
INTRODUCCIÓNA LOSS ISTEMDAES
ºCOMUNICACIONES
1.1.E STRUCTUBRÁAS ICDAE UN SITSEMAD EC OMUNI CACIONES
�
I.1D.E1F.I NÓNI CIYE STRUCTBUÁRSAI CA
1.1F.U2NE.T ED EI NFORMÓANC I
1.31.T.R ANSMISOR
1.1C.A4N.A L
1.51.R. ECPETOR
1.2.C OMPATRICIÓDNE L CANAL.M ULTILPEXACIÓND E LA
�
INFORMACIÓN
1.3.PA RÁMETRDOESC ALIDAD
-7
1.4.R ECURSODSE UN SITSEMAD EC OMUNI CACOINES
�
7
TC-GMR-SSR
8
I1.. ESTRUTCURA BÁSICDAEUN SISTEMDAE C OMUNIC ACOINES
1..1.D 1EFINÓINC IYE STRUCTBUÁRSACI A
Un sstiedmeca o munictaicepinoooernb e ejtslot a r ansdmeil isafoin rómna ceinótnr e
dopsu onsts,e paadrofíss icampeenrutone i,pd ooursn eas trufícsti-ucnraaa t uarratli fioc ial­
suscedpest eierbmp llee paadreaal . l o
Elm odemláoes l emedneuta nsl i esmtad ec omunicsa7·pcrieosneeenlns atafi gura
11..
Perturbación
� '
FUENTE
MEDIO
TRANSM..I SOR > RECEPTOR
DE ->
FÍSICO
INFORMACIÓN
CANAL
Fiugra ModeldoeS istdeeCm oam iucnaciones
1.1.
11..2F.U ENTDEEI NFORMAÓCNI
La fuendteie fon rmaceiseó len l emqenugteeo n elrafoa r imniaóc.En stpau esdeer
analóodg iiagc,lia t loc oqnudeie clti iodpneosa i esmtad ec omuniió.cn ac
ANALÓGICAl:ai nformaatc riaónns emsui ntai rcs oenñtaelin n tueiale mxp(.ot )
Lasse ñaplreess eennet le sm undo n-saetarun raalló gsiucealse.n
EjemplosV:o: zs aldieud nam icrófono
Variadcei tólenam perrasa:at ludiedclao rrespondiente sensor
DIGITAlLa: inforcmoanscst,eiie.nós ní mb.poelrotse ne1cu..i.an e lnfatbfieensti ot o
.a
see nvaíai nvtlaeordset iemdspicor (ectaoTd sae gusnedeo nsvu ían doe l ossí omibos
y
deall fab.eU tnao l)fabtepítioc o{ O1e,}sA . u nqlua"eses ñalperse"s eennlt ane asta ulerza
suelseeanrn ailacósgp,o lra rsa zonessev eqrueáenns um omenltooss,i e smtadse
comunitciaecnaiud ótenin ls iezñaa"rildi getsa l"io,zba tdeanmseiddiacansot nev eArIsoDr�e,s
TGCM-R-SSR
9
Elelspo o bsl,ise lia sse ñaslodenebs a nldiaam diatp otrat n,os el epsu esdoem eter
y,
au np rocdeems uoet srecou anti.fiE clpa rcoicsóeerns eos uemnle afi gu1r.a2 .
y
x(t) Xn,(t)
t t
T
.---.K....__
x(t) _ __ , x(t)
m
1(X1f) 1(X,1f),.
f
1/
T
fmuea=t reo� 2 fmax
Fiugra Digitadliezu anscaei ñóaannl a lógica
l2..
La sedñiaslc trieeutanne e s peicntfirono( i mtureesiotda elp)o lroq uneo s e puede
trsamniiprto nri nncg aúndael ciocmaucnrieo.a(n lTeasm ptoicenoni en sgeúnnth iadcleoo.r )
Elp rocdeecs uoa nticfiocnasceiinasó ttnure ii erbnc, a diana sntdteet iemepvloa ,l or
mápsr óxaivlm aold oelr a sdeeuñ nac loun,njo dt en ivdeslicersqe uteoJsu seecg ood i,fi can
normalmeenun ntss eit ebmian a(rsiedoñi agll.i) tfiaLag u1r.am3 u esutnere jam plo.
: : : : : : : :
-··· ···············-1-· ···············•·· ··············-·•· ···············•·· "'··············•·· -··············•·· -··············1·· ················1· ············
•. •. •. •. •. 1. •. •. 1010
.... ················:.· ·········· ····. ··············· . ..: ········ ·•. ··············+:. ······:····· ····+.· ···············.· ··:············ ··.· ········· : :
+• +1 • • • •! !• 1001
.... ················+···············•:· ······· ····+················.}· ····· ·······-�·-···············{············································
! ! 1000
:::::::¡ ··:::::::::r: :;::: :: :::f:: .:·-r ::::::::!:: ::::: :r::�::: :·::- ::::¡:: :0:r1:1::1:: ¡:: ::::::r::::::: :::::::::::::::::r::::::r:::::::::::::::::::::
.. r
:... ... :.'. ... .. :.. 0110
0101
::::: :·::::::::::::::::::�:::1:::::::�::::::::::::r::::::::::¡:::::::::::::¡::::::::::::::::::::::: ::::::.r.¡::.::::::::::::: :::::::::::1:::
0100
.+. ..
• • • • • • • 1 0011
::::l:::::¡:: ::::::¡ ::: :::::::::::f:::::: ::::t:: ::: :::::::j::::J:::�00 :�1::0 ::::::::::: :::::::::t: ::�:::::::
0001
-·
0000
.� �r��-�!���� ��!- ���¡� �-����¡���-�--�J����¡��
Fgiuar CuantificaCcodiifiócna ción
1.3. y