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Capítulo 1 Introducción

Objetivos

El alumno comprenderá el concepto de señal.

El alumno aprenderá a reconocer las señales como materia prima de los sistemas de comunicación.

El alumno conocerá la estructura general de los sistemas de comunicaciones eléctricos, los

procesos que se llevan a cabo sobre las señales en ellos y los factores que alteran las señales

durante su transmisión.

Contenido

Señal

Tipos de señales

Sistema de información

Modelo de un sistema de comunicaciones analógicas

Modelo de un sistema de comunicaciones digital

Alteraciones que sufren las señales durante su transmisión.

Atenuación.

Distorsión.

Interferencia.

Ruido.

Respuesta en frecuencia

Ancho de banda

Rango dinámico

Ejemplos

Capacidad de información

El espectro electromagnético y el espectro radioeléctrico.

Organismos reguladores de las telecomunicaciones.

Consideraciones generales para el análisis y el diseño de sistemas de comunicación (Apuntes del Dr.

Ibarra)

(Pendiente) Breve historia de los sistemas de comunicaciones eléctricos.

Cuestionario examen

Sistemas de ComunicacionesCapítulo 1. Introducción

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MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo [Escribir texto] Año 2010

Señal

Primera escuela

ñ

ó ó á

ó ó ,

¿Qué entidades llevan información?

éé ,

á.

Por ejemplo, la siguiente ecuación describe una forma de onda senoidal con tres propiedades que pueden

variar en función de la información

Donde:

A es la amplitud que puede variar en función del mensaje.

es la frecuencia que puede variar en función del mensaje.

θ es la fase que puede variar en función del mensaje.

Segunda escuela

Una señal es energía que transita de una entidad a otra durante su interacción. La energía se mueve en

forma de

Ondas

Partículas


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Tipos de señales

A continuación se definirán, en forma cualitativa, los tres tipos de señales que serán tratadas durante el

curso.

Señal analógica:

Aquella que es análoga a un fenómeno natural.

Es continua en tiempo.

Es continua y acotada en amplitud.

Señal discreta

Aquella señal analógica que ha sido muestreada o troceada, es decir, existe en determinados

instantes o intervalos de tiempo.

Discreta en tiempo.

Es continua amplitud o bien, en amplitud puede tomar un cualquier valor de un conjunto continuo

y acotado de valores.

Señal digital

Primera definición

o Estas señales se obtienen cuantizando la señal discreta: aproximar las amplitudes de las

muestras a un conjunto finito de amplitudes.

o El punto anterior nos dice que se trata de una señal que normalmente se define como

discreta en tiempo y discreta en amplitud. La más conocida es la señal digital binaria.

Segunda definición

o La señal digital suele caracterizarse como una secuencia aleatoria de formas de onda que

se tomaron de un conjunto finito de ondas bien definidas o conocidas.

Tercera definición

o Otra forma de definirla, es como una representación numérica de una señal discreta

mediante un conjunto finito de ondas que representan dígitos en algún sistema de

numeración: El sistema de numeración más empleado es el binario.

Señal digital binaria

La señal binaria es una representación numérica de una señal discreta mediante un conjunto finito

de señales que representan dígitos binarios.

Cada muestra discreta de una señal se representa con una sucesión de señales binarias.


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Las señales analógicas a su vez pueden dividirse en señales energía y señales potencia

Señal energía

Es aquella que requiere una cantidad finita de energía para existir debido a que tiene una duración finita

Señal potencia

Es aquella que requiere una cantidad infinita de energía para existir debido a que tiene una duración infinita,

por ejemplo, las señales periódicas y las señales aleatorias.

Ejemplos de señales

Voz

Datos

Video

Temperaturas

Registros encefalográficos


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Análisis espectral de señales

Teorema de composición espectral

La teoría de Fourier nos dice:

Que podemos descomponer una señal en una serie continua o discreta de ondas senoidales:

Mediante una combinación lineal de estas ondas, se puede reconstruir la señal original.

Cada senoide se caracteriza por su amplitud, frecuencia y fase.

Cada senoide se llama componente espectral.

Teorema: espectro de una señal

El espectro de una señal es su conjunto de componentes espectrales que la forman.

La figura 1 Ilustra el espectro de una señal cuadrada.

Respuesta en frecuencia

La respuesta en frecuencia se puede especificar de varias formas:

Es la respuesta de un sistema, en estado estable, a una entrada senoidal cuya frecuencia varía de

menos infinito a infinito.

Es la transformada de Fourier de la respuesta a impulso del sistema.

Figura 1. Diagrama de tiempo de una señal cuadrada (a la izquierda) y el respectivo espectro (a la derecha). La figura fue generada en MATLAB.


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Ancho de banda

Es la amplitud de un rango de frecuencias de componentes espectrales que se pueden propagar sin

atenuación por un sistema de comunicación. Se suele especificar como la diferencia entre las frecuencias

máxima y mínima de señales senoidales que pueden propagarse sin atenuación, por el sistema.

Ejemplos:

Se requieren 3kHz de ancho de banda (100Hz a 3400Hz) para transmitir señales telefónicas con

calidad de voz.

Se requieren 10KHz de ancho de banda para la transmisión de AM comercial.

Se requieren 200kHz de ancho de banda para la transmisión de FM comercial.

Se requieren 6MHz de ancho de banda para la transmisión de señales de TV.

Analizador de espectros

En todo laboratorio de comunicaciones, existe un instrumento de medición que nos calcula es espectro de

toda señal que le alimentamos, ese instrumento, lo conocemos como el “analizador de espectros”. La figura

2 ilustra la carátula de algunos analizadores utilizados en el laboratorio.

Señal banda base

En el curso que nos compete se trata de una señal eléctrica que tiene la mayor parte de sus componentes

espectrales cerca de la frecuencia cero.

Figura 2. Analizadores de espectros.


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Señal paso banda

En el curso que nos compete, se trata de una señal eléctrica que tiene la mayor parte de sus componentes

espectrales lejos de la frecuencia cero. Esto implica que tiene concentrada su energía o potencia en un

intervalo concreto del espectro, en torno a una frecuencia dada .

Modelo de un Sistema de Comunicaciones Analógicas

La figura 3 muestra un modelo genérico de un sistema de comunicación. Los componentes del mismo se

listan a continuación.

Figura 3. Arquitectura didáctica de un sistema de comunicaciones analógicas.


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Fuente de información

Es la entidad que genera o tiene almacenado un mensaje o información a enviar a algún destinatario. A

consecuencia, puede tratarse de un fenómeno natural, un banco de datos o cualquier otra señal. Las fuentes

de información pueden ser eléctricas y no eléctricas, analógicas y digitales.

Algunas fuentes de información no eléctricas pueden ser el director que da un discurso, una orquesta, el

reportero que ve un volcán en erupción, etc.,

Algunas fuentes de información eléctrica pueden ser El “discman”, un reproductor de VHS, etc.

Fuentes de información analógicas

Producen una salida que puede tomar cualquier valor dentro de un intervalo continuo y acotado de

amplitudes, en cualquier instante de tiempo.

Fuente de información digital

Produce una salida que puede tomar un valor de un conjunto finito de amplitudes en cualquier instante.

Transductor

Es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra.

Transductor de entrada.

Si la señal del mensaje es no eléctrica, entonces, debe ser convertida mediante un transductor a una forma

de onda eléctrica. Se considera que el transductor entrega una señal que abarca un amplio rango de

frecuencias, algunas de tales frecuencias corresponden a ruido del propio transductor. Algunos

transductores de entrada son:

El micrófono,

El foto sensor: foto resistencia, foto transistor, etc.

El termistor.

Galga extensiométrica.


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Filtro paso bajas de entrada

Limita en banda la señal entregada por el transductor de entrada reduciendo el ruido y dando a la señal un

ancho de banda adecuando para su transmisión. La señal que entrega el filtro se conoce como señal banda

base.

Transmisor

Este dispositivo tiene varias tareas a realizar:

Convierte la señal banda base en una señal pasa banda (desplazamiento del espectro), la cual es

más adecuada para su viaje por el medio de transmisión.

Provee de potencia a la señal paso banda para compensar la pérdida de energía que sufre la señal

al viajar por medio de transmisión.

Medio de transmisión

Es un medio por el cual viaja la señal pasa banda. Este medio puede ser:

Cable o línea de transmisión (como se usa en telefonía).

Fibra óptica (como se usa en telefonía, auditorios y salas de conferencia, entre equipos de sonido,

etc).

Espacio libre (como sucede en la difusión de radio, televisión, sistemas de banda civil, etc.). El

espacio libre puede referirse a la atmósfera o bien al vacío entre cuerpos celestes.

En el medio de transmisión puede ocurrir que la señal pierda energía, se deforme, se le sume ruido.

Receptor

Este dispositivo tiene varias tareas a realizar

Convierte la señal pasa banda en señal banda base.

Elimina el ruido agregado a la señal.

Corrige la distorsión de la señal.

Provee a la señal de la energía perdida durante su viaje por el medio de transmisión y que requiere

para pasar por el resto de las etapas del sistema de comunicación.


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El filtro paso bajas de salida

Este filtro, limitador en banda, garantiza que la señal entregada por el receptor tenga un ancho de banda

adecuado de tal forma que pueda ser procesada por el transductor de salida.

Transductor de salida

Convierte la señal eléctrica de banda base en una forma de onda que pueda entender el destinatario.

Algunos transductores de salida son:

El altavoz.

El cinescopio. Algunas de las tecnologías empleadas en su construcción son el CRT, el plasma, el

cristal líquido, el LED, el OLED.

Actuadores electromecánicos

Etc.

El destinatario

Es la entidad a la que se comunica el mensaje.

Alteraciones que sufren las señales durante su transmisión

La señal, en su viaje por medio de transmisión, se enfrenta a una serie de procesos que la modifican de tal

forma que se altera la información que contiene o bien se pierde la información.

Figura 4. Alteraciones básicas de la señal en el medio de transmisión


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Interferencia

Es el acoplamiento indeseado de nuestra señal con una o más señales extrañas, en el mismo medio de

transmisión. En telefonía, cuando la señal interferente es sólo una, este fenómeno se llama diafonía, pero

cuando son varias señales interferentes, el fenómeno se llama polifonía. Vulgarmente a la diafonía se le

conoce como “líneas cruzadas”.

También se conoce como EMI por sus siglas en inglés (ElectroMagnetic Interference), Radio Frequency

Interference o RFI. Esta perturbación puede interrumpir, degradar o limitar el rendimiento de ese sistema.

La fuente de la interferencia puede ser cualquier objeto, ya sea artificial o natural, que posea corrientes

eléctricas que varíen rápidamente, como un circuito eléctrico, el Sol o las auroras boreales.

Las interferencias electromagnéticas se pueden clasificar en dos grupos: intencionadas y no intencionadas.

El primer caso se refiere a interferencias causadas por señales emitidas intencionadamente, con el propósito

expreso de producir una disfunción en la víctima, es decir, una interferencia (como ocurre en la denominada

guerra electrónica). Entre las segundas se incluyen por un lado aquellas causadas por señales emitidas con

otra intención (generalmente, sistemas de telecomunicaciones) y que accidentalmente, dan lugar a un

efecto no deseado en un tercero; y por otro aquellas emitidas no intencionadamente (equipos electrónicos

en su funcionamiento normal, sistemas de conmutación, descargas electrostáticas, equipos médicos,

motores de inducción, etc.).

Otra clasificación posible es por el mecanismo que acopla la fuente y la víctima de la interferencia: en ese

caso se habla de "interferencias radiadas", cuando la señal se propaga de fuente a víctima mediante

radiación electromagnética e "interferencias conducidas", cuando se propaga a través de una conexión

común a ambos (por ejemplo, la red eléctrica).

Ruido

Formas de onda con las características siguientes:

Interfieren la señal de interés

Es aleatorio

No lleva información o no lleva información de interés.

Es indeseable

Distorsión

Cualquier cambio en una señal que altera su forma de onda básica (en el dominio del tiempo) o bien, altera

las sus componentes espectrales (domino de la frecuencia).

Distorsión lineal

Es la alteración de la forma de onda de la señal transmitida y se debe a la respuesta a la frecuencia no plana

del medio de transmisión, que trabaja como filtro y tiende a eliminar algunas frecuencias del mensaje. El

efecto en telefonía es que a veces se no reconocemos la voz del que nos habla porque se modifica su timbre

por el recorte de frecuencias.


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Intermodulación.

Es un tipo de distorsión no lineal y ocurre cuando un sistema acepta dos señales de distinta frecuencia y

debido a la ganancia no lineal del mismo las procesa juntas. Esto genera a la salida, además de las

frecuencias originales, una tercera forma de onda similar a un ruido intermitente.

Atenuación

Es la pérdida de energía que sufre la señal pasa banda en el medio de transmisión:

Pérdida por efecto Joule: La resistencia característica del medio de transmisión disipará la energía

eléctrica en forma de calor.

Pérdida por reducción de la densidad de potencia.

Pérdida por absorción: Si en el medio de transmisión hay partículas extrañas, éstas pueden

absorber la energía de la onda y disiparla por medio de calor.

Propagación multi‐ruta

Es la propagación de una misma señal por diferentes caminos y es debida a las reflexiones, refracciones y

difracciones de la señal por diversos obstáculos en su camino. Genera los fantasmas.

Fantasmas en la TV

Los fantasmas se ocasionan debido a que a la antena receptora llega una señal directamente de la antena

transmisora y unos microsegundos después llega la misma señal rebotada de edificios o colinas o refractada

por seres orgánicos. En señales de audio no se percibe porque la diferencia en tiempos es muy pequeña

para el oído. Resumiendo las características de un fantasma, podemos decir que se trata de:

Ecos de nuestra señal de interés.

Los ecos son de menor potencia.

Sombras electromagnéticas

Consistentes en que, en ciertas partes de una ciudad o región no llegan las ondas electromagnéticas porque

se interpone un edificio o una colina.

Sobrealcance

Es la región extra que cubre una señal. La Secretaría de Comunicaciones puede autorizar a dos estaciones

emisoras para que trabajen en la misma frecuencia, siempre que la señal de una de ellas no llegue a la


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región donde opera la otra; sin embargo, por caprichos de la naturaleza, puede ocurrir este fenómeno,

ocasionando señales interferentes en los receptores: se escuchan u observan dos señales diferentes a la vez.

Retardos

Son demoras excesivas, a veces hasta de un segundo, ocasionadas el procesamiento de la señal en los

enlaces del sistema de comunicación, generalmente cuando son a través de satélites y redes digitales.

Efecto Doppler

Este efecto, llamado así por el austríaco Christian Andreas Doppler, es el cambio de frecuencia por el

movimiento relativo entre transmisor y receptor. La figura 5, aunque ilustra la versión mecánica de este

efecto, también se puede mapear a alguna versión electromagnética considerando antenas

Figura 5. Simulación del efecto Doppler empleando medios mecánicos. Observe que al estar en movimiento la fuente de las ondas, éstas se comprimen en dirección del movimiento y se expanden en dirección opuesta al movimiento.


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Ruido

Ruido externo

Es una forma de onda generada por agentes ajenos a nuestro sistema de comunicaciones. Estas formas de

onda deben caer dentro de las bandas de frecuencias en las que opera el sistema de comunicación. El ruido

externo puede ser:

Ruido atmosférico: Descargas electrostáticas entre nubes y Tierra (relámpagos) producen ondas

electromagnéticas en un amplio rango de frecuencias y que interfieren a las señales.

Producido por el ser humano: Descargas eléctrica en los conmutadores de motores eléctricos

empleados en casa. Estas descargas eléctricas originan radiación electromagnética en un amplio

rango de frecuencias.

Ruido extraterrestre: Radiaciones debidas a manchas y llamaradas solares, debidas a procesos

químicos en cuerpos celestes.

Ruido interno

Es una forma de onda generada dentro del mismo sistema de comunicaciones. Dos tipos de ruido interno

son el térmico y el ruido impulsivo.

Ruido térmico

Un tipo de ruido interno es el térmico (estudiado en los laboratorios Bell) y es debido al movimiento

browniano de electrones dentro de un conductor. Este ruido fue está en función de la temperatura.

Ruido impulsivo

El ruido impulsivo es producido por elementos de conmutación como switches y circuitos lógicos. Este ruido

está constituido por pulsos irregulares: picos de corta duración y amplitud relativamente alta.

Otros tipos de ruido

Ruido blanco que contiene frecuencias bajas y altas. En general se considera que contiene

frecuencias en todo el espectro.

El ruido rosa que solo contiene bajas frecuencias: ruido coloreado en rosa.

El ruido azul que solo contiene altas frecuencias: ruido coloreado en azul.

Estos ruidos funcionan para caracterizar la respuesta en frecuencia de un sistema, para probar la inmunidad

al ruido del mismo e incluso, para sintetizar voz.


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Capacidad de información

Es la medida de cuanta información de la fuente puede transportarse por el sistema, en un periodo de

tiempo dado.

La cantidad de información que puede propagarse por un sistema es una función del ancho de banda y del

tiempo de transmisión. Este concepto fue desarrollado en 1920 por R. Hartley de los Laboratorios Bell.

El espectro electromagnético y el espectro radioeléctrico

Historia

Las bases teóricas de la propagación de ondas electromagnéticas fueron descritas por primera vez por James

Clerk Maxwell. Posteriormente, Heinrich Rudolf Hertz, entre 1886 y 1888, fue el primero en validar

experimentalmente la teoría de Maxwell.

El uso de esta tecnología por primera vez es atribuido a diferentes personas: Alexander Stepánovich Popov

hizo sus primeras demostraciones en San Petersburgo, Rusia; Nikola Tesla en San Luis (Missouri, Estados

Unidos) y Guillermo (Antes llamado Guglielmo) Marconi en el Reino Unido.

El primer sistema teórico de transmisión de información se atribuye a Nikola Tesla, no obstante que su

objetivo real no era la transmisión de información sino la transmisión de potencia eléctrica.

El primer sistema práctico de comunicación mediante ondas de radio fue el diseñado por Guillermo

Marconi, quien en el año 1901 realizó la primera emisión trasatlántica radioeléctrica. Actualmente, la radio

toma muchas otras formas, incluyendo redes inalámbricas, comunicaciones móviles de todo tipo, así como

la radiodifusión.

Uso del espectro

El propósito de un sistema de comunicación electrónica es llevar la información entre dos o más

ubicaciones. Esto se logra convirtiendo la información de la fuente a energía electromagnética y luego

transmitir la energía a uno o más destinos, en donde se convierte de nuevo a su forma original. La energía

electromagnética puede propagarse:

Como un voltaje o corriente a través de un conductor metálico.

Como ondas de radio por el espacio libre.

Como luz por una fibra óptica.


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Para poder realizar la comunicación debemos localizar un rango de frecuencias adecuado para nuestro

servicio. Esto lo hacemos empleando el espectro de frecuencias electromagnéticas. El espectro está dividido

en bandas de frecuencias y cada banda está dividida en servicios. La figura 6 ilustra un pequeño mapa del

espectro radioeléctrico.

La banda de frecuencias empleada para las transmisiones de ondas de radio provocadas por el ser humano,

también llamado espectro radio eléctrico, se ilustra la figura 7. Algunos de los servicios implicados son los

siguientes:

AM

FM

TV

Satélite

Radar

Telefonía celular

HDTV

Internet inalámbrico

Figura 6. Mapa del espectro radioeléctrico dividido en bandas y cada banda dividida en servicio de comunicación.


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Bandas de radio AM, FM y televisión

Hay tres bandas de radio AM que pueden usarse para transmisión de voz y sonido, estas bandas pueden

consultarse en la tabla 1.

Tabla 1. Bandas de frecuencia para radio AM

Desginación en Inglés Designación en castellano Frecuencias

LW (Long Wave) (OL: Onda Larga) 150 KHz a 270 KHz

MW (Medium Wave) (OM: Onda Media) 510 KHz a 1600 KHz

SW (Short Wave) (OC: Onda Corta) 6 MHz a 17,9 MHz

Las bandas de frecuencia para radio FM y televisión pueden consultarse en la tabla 2.

Figura 7. Mapa del espectro radioeléctrico


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Tabla 2. Bandas de frecuencia de Televisión y Radio FM

BANDA CANALES Límites de frecuencia (MHz)

Frecuencia central Longitud dipolo

I (VHF) 02/03/04 48,25 a 67,75 58 123 cm

II (VHF) FM 87,5 a 108 94 76 cm

III (VHF) 5 al 11 175,25 a 222,75 199 36 cm

IV (UHF) 21 al 37 470 a 605 537,5 13,2 cm

V (UHF) 38 al 60 606 a 789 697,5 10,2 cm

Organismos reguladores de las telecomunicaciones

En Estados Unidos de Norteamérica, las asignaciones de frecuencias para la propagación de señales de radio

en espacio libre son realizadas por la Comisión Federal de Comunicaciones o FCC. En tanto que en Los

Estados Unidos Mexicanos, la regulación de los sistemas de comunicación la realiza la Comisión Federal de

Telecomunicaciones cuyo personal es nombrado por el Sr. Presidente de la República, o bien, a falta de

sobornos, el Congreso nombra una comisión especial que ratifica los dictámenes de la COFETEL. La COFETEL

es una dependencia descentralizada de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes.

La división general del espectro de frecuencias totalmente utilizables se decide en las Convenciones

Internacionales de Telecomunicaciones, las cuales se realizan aproximadamente cada 10 años.

Cada banda de frecuencias, se subdivide en bandas de frecuencia más angostas, las cuales eran designadas

con nombres de identificación y números de banda. Las designaciones estaban a cargo de Unión

Internacional de Telecomunicaciones (Organismo formado del Comité Consultivo Internacional de

Telegrafía y Telefonía ó CCITT y del Comité Consultivo Internacional de Radio ó CCIR para eliminar las

dificultades debidas al traslape de sus áreas de competencia).

La tabla 3 muestra las designaciones nominales de bandas de radio realizada por el CCIR.


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La Unión Internacional de Telecomunicaciones

(La información presente viene del año 2000 a 2001, por lo que pueden faltar datos que reflejen la

actualidad)

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) es el organismo especializado de la Organización de las

Naciones Unidas encargado de regular las telecomunicaciónes a nivel internacional entre las distintas

administraciones y empresas operadoras.

El día 3 de septiembre de 1932, se inició en Madrid (España) la reunión conjunta de la XIII Conferencia de la

Unión Telegráfica Internacional (UTI), creada en París el 17 de mayo de 1865, y la III de la Unión

Radiotelegráfica Internacional (URI) y el día 9 de diciembre del mismo año, en virtud de los acuerdos

alcanzados en dicha reunión, se firmó el Convenio por el que se creaba la Unión Internacional de

Telecomunicaciones que en el futuro sustituiría a los dos organismos anteriores (UTI y URI). El nuevo

nombre comenzó a utilizarse a partir de enero de 1934.

Monumento erigido en Berna (Suiza) a la Unión Telegráfica Internacional, organismo predecesor de la Unión

Internacional de Telecomunicaciones.


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Está compuesta por tres sectores:

UIT‐T: Sector de Normalización de las Telecomunicaciones (antes CCITT).

UIT‐R: Sector de Normalización de las Radiocomunicaciones (antes CCIR).

UIT‐D: Sector de Desarrollo de las Telecomunicaciones de la UIT (nuevo).

La sede de la UIT se encuentra en Ginebra (Suiza).

En esta Organización, los gobiernos, el sector privado y los institutos de investigación, coordinan las redes y

los servicios mundiales de telecomunicaciones. La UIT realiza las siguientes labores:

Asigna el espectro de la radiofrecuencia y registra las radiofrecuencias asignadas

Efectúa un registro ordenado de las posiciones asignadas por los países a los satélites

geoestacionarios

Coordina los esfuerzos encaminados a armonizar el desarrollo de las telecomunicaciones,

especialmente las que emplean técnicas especiales, a fin de aprovechar cabalmente todas las

posibilidades

Promueve el establecimiento y mejoramiento de equipos y redes de telecomunicación en los países

en desarrollo

Fomenta la adopción de medidas para garantizar la seguridad de la vida por conducto de la

cooperación entre los servicios de telecomunicaciones

Emprende estudios, aprueba reglamentos y formula recomendaciones y opiniones sobre cuestiones

relativas a las telecomunicaciones

Los ámbitos de la UIT son los siguientes:

Ámbito técnico: promover el desarrollo y funcionamiento eficiente de las instalaciones de

telecomunicaciones a fin de mejorar la eficacia de los servicios de telecomunicación y el acceso del

público a los mismos

Ámbito de políticas: promover la adopción de un enfoque más amplio de las cuestiones relativas a

las telecomunicaciones en la economía y sociedad de la información mundial

Ámbito de desarrollo: promover y ofrecer asistencia técnica a los países en desarrollo en la esfera

de las telecomunicaciones, promover la movilización de los recursos humanos y financieros

necesarios para desarrollar las telecomunicaciones y hacer que los beneficios de las nuevas

tecnologías lleguen a todos los pueblos del mundo

La UIT está constituida por 189 Estados Miembros y casi 600 miembros entre los que se encuentran

empresas científicas e industriales, operadores públicos y privados, organismos de radiodifusión y

organizaciones regionales e internacionales.


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El principal órgano dentro de la UIT es la Conferencia de Plenipotenciarios, la cual se reúne cada cuatro

años. Esta elige al Consejo de la UIT, integrado por 46 miembros que se reúnen anualmente. La figura 8

resume la estructura de la UIT.

Para más información:

Secretario General: Sr. Yoshio Utsumi (Japón)

Sede: Place des Nations, CH‐1211 Ginebra 20, Suiza

Teléfono: (41 22)730 5111

Fax: (41 22) 733 7256

Internet: www.itu.int


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Consideraciones generales para el análisis y el diseño de

sistemas de comunicación

(Apuntes del Dr. Ibarra)

En el ejercicio de su profesión, el ingeniero se encuentra inmerso en dos problemas básicos: el análisis y el

diseño de algo.

Cronológicamente, lo primero es el diseño y para esto, el punto de partida es el establecimiento de un

conjunto de necesidades. Pongamos por caso que se requiere aumentar la potencia de una señal, entonces

decimos que el sistema idóneo es un amplificador. El parámetro básico en este caso es la ganancia de

potencia en dB, pero no acaba ahí la cosa, porque también se requiere conocer el rango de frecuencias de

entrada y que tan constante tiene que ser la ganancia dentro de ese intervalo de frecuencias. Datos

adicionales importantes son las impedancias de entrada y de salida, el porcentaje de distorsión armónica la

cifra de ruido y la linealidad de fase. En todos estos datos hay que especificar tolerancias. Armados con este

conjunto de necesidades podemos sustituirlas en las ecuaciones de diseño, a fin de obtener los valores de

las componentes. Un diseñador novato pensaría que basta con el dato de la ganancia para realizar el diseño;

pero ya se ve que no es así. Al finalizar los cálculos se tendrá definido el circuito y ahora hay que dar dos

pasos de suma importancia: el primero es la simulación del amplificador y el segundo es el cálculo de costos.

Es en este momento cuando se decide modificar los requerimientos para que el aparato funcione tal como

queremos y su costo quede dentro de los límites tolerables; o de plano prescindimos del diseño y nos vamos

a comprar un amplificador comercial. En resumen, en el proceso de diseño, los datos son los requerimientos

del usuario y las incógnitas son los circuitos eléctricos o electrónicos que satisfacen tales requerimientos.

El problema oculto en todo diseño es que siempre existe un determinado número de parámetros que el

diseñador novato desconoce y demás de estos, los libros, en un afán de simplificar las cosas, no los

consideran o los tratan por separado en varios capítulos; tal es el caso de la cifra de ruido, que no se

considera en diseños simplificados. De todo esto, se llega a una conclusión importante: la mejor maestra es

la experiencia.

En el proceso de análisis, se parte de algo que ya está construido y es necesario determinar para qué sirve o

simplemente vamos a ver si sirve. Esto último es lo más difícil, ya debemos conocer o medir todas las

características de funcionamiento del sistema: respuesta a la frecuencia, rango dinámico, cifra de ruido,

impedancias de entrada y de salida, rango de temperatura de operación, alimentación de energía y sobre

todo, el proceso que el sistema realiza internamente con las señales que recibe. Todo esto se debe

determinar a partir del circuito electrónico y las características de los componentes que lo constituyen.


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Cuestionario de examen

¿Qué es una señal inteligente?

¿Qué es un transductor?

Dibuje el diagrama general de un sistema de comunicaciones visto en clase y explique cada una se

sus partes

¿Qué es un transductor?

Defina los siguientes conceptos: atenuación, distorsión lineal, intermodulación, fantasmas en la tv.

Defina

Ruido interno

Ruido impulsivo

Ruido atmosférico

¿Qué organismo se encarga de las asignaciones y regulaciones de frecuencias en México?

¿Qué organismo se encarga de las asignaciones y regulaciones de frecuencias a Nivel internacional.

Investigue y reporte cuáles son los objetivos de la COFETEL.

Suponga que ha sido contratado por una empresa de telefonía celular y que desean dar servicio a

una nueva área. ¿Qué consideraciones debe tomar al respecto?

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