PRACTICA 4: PCM LINEAL

 OBJETIVOS. 

1. Conceptos generales sobre la modulación PCM.

 2. Describir las diferencias formas de codificación PCM. 

3. Analizar el funcionamiento del codificador PCM lineal de 8 bits y del decodificador PCM lineal de 8bits. 

4. Trazar la curva d cuantificación y verificar la ley de codificación. 

5. Analizar el diagrama de ojo. 6. Verificar la cantidad de transmisión fónica al variar las características del canal

MARCO  TEORICO

Es sabido que a través del Teorema de muestreo que una señal analógica s(t) puede convertirse en una serie de impulsos extrayendo los valores instantáneos de tensión en intervalos constantes iguales a T = 1/(2fM), con fM frecuencia máxima de la señal s(t). Se obtiene de ésta forma la señal PAM. Ver la figura siguiente:

Con la técnica PCM, la información de amplitud contenida en cada muestra PAM se convierte en un valor binario de longitud fija. La Fig. 02 presenta un diagrama de bloques simplificado de un sistema de comunicación PCM de un canal. 

La señal analógica de entrada pasa a través de un filtro de paso-baja anti-aliasing y llega al muestreador. El cuantificador sucesivo realiza la atribución de los impulsos, cuyas amplitudes están comprendidas dentro de cierto intervalo ΔV, que corresponde a un único valor de tensión bien determinado. Ver Fig. 03; a continuación, se aplica la señal cuantificada a un convertidor A/D que realiza la codificación binaria de cada impulso. La salida paralelo del A/D es transformada en serie por el convertidor paralelo/serie sucesivo. Cada bit se representa en forma NRZ, o sea con un nivel de tensión positiva (1) o nula (0). La duración de cada bit es igual al período de trama T dividido por el número n de bits con el cual se lleva a cabo la conversión A/D. La velocidad de transmisión de los bits serie será igual a V = 1/Tbit bits/s. 

PRE LABORATORIO.

1. Conceptos generales de muestreo y cuantificación: Muestreo:

 

El muestreo consiste en el proceso de conversión de señales continuas a señales discretas en el tiempo. Este proceso se realizada midiendo la señal en momentos periódicos del tiempo.

 Si aumentamos el número de muestras por unidad de tiempo, la señal muestreada se  parecerá más a la señal continua. El número de muestras por segundo se conoce en inglés como el bit-rate.

 

Si el bit-rate es lo suficientemente alto, la señal muestreada contendrá la misma información que la señal original. Respecto a esto, el criterio de Nyquist asegura que para que la señal

Muestreada contenga la misma información que la continua, la separación mínima entre dos instantes de muestreo debe ser 1/(2 W) , siendo W el ancho de banda de la señal. Dicho de otra forma, que la frecuencia de muestreo debe ser mayor o igual que 2W.

 

2Cuantificación lineal y Ruido de cuantificación: La cuantificación es la conversión de una señal discreta en el tiempo evaluada de forma continua a una señal discreta en el tiempo discretamente evaluada. El valor de cada muestra de la señal se representa como un valor elegido de entre un conjunto finito de posibles valores.

 

3.Codificación lineal y diferencial:

 

Cuantificación Lineal: Existen varios tipos de cuantificación, la Cuantificación Uniforme o Cuantificación Lineal es aquella en donde la distancia entre los niveles de reconstrucción es siempre la misma. No hacen ninguna suposición acerca de la naturaleza de la señal a cuantificar, de ahí que no proporcionen los mejores resultados. Sin embargo, tienen como ventaja que son los más fáciles y menos costosos de implementar.

 

 

 

 5. Interferencia entre símbolos.: la interferencia entre símbolos (ISI) es una forma de distorsión de una señal en la cual un símbolo interfiere con símbolos posteriores. Es un fenómeno no deseado ya que los símbolos anteriores tiene un efecto similar al del ruido, lo que hace que la comunicación sea menos fiable. La extensión/propagación del pulso más allá del intervalo de tiempo asignado hace que interfiera con los pulsos/ritmos vecinos. ISI es normalmente causada por la propagación por trayectos múltiples o respuesta de frecuencia lineal o no lineal inherente de un canal que hace que los símbolos sucesivos se “desenfoquen” juntos.

 

6. Diagrama de ojo: Método utilizado para el análisis del comportamiento de los enlaces de transmisión. Permite analizar las formas de onda de los pulsos que se propagan en un enlace de comunicaciones, para lograr observar sus formas, desfases, niveles de ruido, entre otros.

 

 7. Conceptos generales de codificación, canal de transmisión y decodificación. Codificación:

 

La codificación digital consiste en la traducción de los valores de tensión eléctrica analógicos que ya han sido cuantificados (ponderados) al sistema binario, mediante códigos preestablecidos. La señal analógica va a quedar transformada en un tren de impulsos de señal digital (sucesión de ceros y unos). Esta traducción es el último de los procesos que tiene lugar durante la conversión analógica-digital.

 

Canal de transmisión: Es el medio de transmisión por el que viajan las señales portadoras de información entre emisor y receptor

 

Decodificación:

La decodificación es el proceso inverso a la codificación, en la que se toma una señal previamente codificada y se reconstruye la señal analógica original tomando la información transmitida mediante un conversor analógico-digital

 RESUMEN 

Una de las ventajas de este tipo de comunicaciones es que por tratarse de señales digitales poseen una resistencia al ruido mucho mayor de las que se tiene al trabajar con señales analógicas como lo puede ser el resultado de una Modulación en Amplitud, esto sucede debido a que en estos sistemas la información se descompone en niveles lógicos de 1 y 0, por lo que ocasiona que aunque exista ruido y perdida de tensión, los niveles lógicos pueden mantenerse en su estado sin tanto problema como ocurriría en la presencia de ruido y cambios de tensión de una señal analógica.