CAP. 6 - DISTORSIÓNIng. Verónica M.Miró

2011

Un receptor ideal reproduciría exactamente la modulación original.(sensibilidad y selectividad)

Un receptor real somete a la señal a distintos tipos de distorsión:

Distorsión armónica: Múltiplos de la señal original Distorsión por intermodulación: Los

componentes de frecuencia se combinan en un dispositivo no lineal creando sumas y diferencias

Respuesta en frecuencia no lineal Respuesta de fase no lineal: Carece de

importancia para las comunicaciones de voz Ruido Interferencia

Distorsión

Sistemas digitales:◦ Capacidad para regenerar una señal con ruido y

distorsión, siempre que se pueda identificar si es cero ó uno.

◦ El ruido y la distorsión excesivas se traducen en mayores tasas de error.

Sistemas analógicos:◦ El ruido y la distorsión tienden a acumularse, la

distorsión puede eliminarse posteriormente.◦ Para eliminar la distorsión se pueden utilizar

ecualizadores.

Distorsión

Armónica ó distorsión de amplitud: Armónicas (múltiplos de la señal de entrada) no deseadas de una señal, debido a una amplificación no lineal. ◦ La señal original es la primera armónica.

Distorsión armónica de segundo orden: Relación de la amplitud rms de la frecuencia de segunda armónica con la amplitud rms de la frecuencia fundamental.

Distorsión armónica de tercer orden

Distorsión

Distorsión armónica total:Amplitud rms combinada de las diferentes

armónicas respecto de la amplitud rms de la frecuencia fundamental.

La amplitud rms combinada es la raíz cuadrada de suma cuadrática de las amplitudes rms de las armónicas superiores de la frecuencia fundamental.

Distorsión

Intermodulación: Generación de frecuencias indeseables de suma y diferencia, cuando se amplifican dos ó más señales en un dispositivo no lineal (amplificador). Se producen nuevas frecuencias debidas a productos cruzados entre las mismas.

m.fa + n.fb

siendo m y n enteros positivos entre 0 e infinito y con fa ñ fb

Distorsión

RESPUESTA EN FRECUENCIA NO LINEAL

RESPUESTA DE FASE NO LINEAL

Ecualizadores analógicos

OBJETIVOSCompensar ó igualar respuestas de amplitud

y fase no ideales de un canal cuya función transferencia es Hc(f).

Se utilizan para corrección de la distorsión de amplitud y fase producidos por un canal (sin ruido)

Ecualizadores

El ecualizador se coloca en cascada con el canal de manera de que la respuesta en frecuencia del conjunto sea la ideal, al menos en el ancho de banda de la señal fx.

Ecualizadores

La forma de implementar un ecualizador es a través de un FILTRO TRANSVERSAL

Los filtros transversales se ajustan a muchos requerimientos.

Ecualizador

Ecualizador

Objetivo del FT como ecualizador de un canal

Condición para obtener una transmisión analógica sin distorsión

Ecualizador

Ecualizador

Ecualizador

Respuesta impulsiva del canal hc(t)

Ecualizador

Otro camino: Utilizando la transformada inversa de Fourier, N muestras del canal en frecuencia

Para obtener HecS(nf0), hacemos N mediciones del canal obteniendo Hc(nf0),

Proponemos fs= n f0

Ecualizador

Ecualizador

Condiciones ◦ Canal ruidoso◦ Ruido no blanco◦ La respuesta en frecuencia del canal varía mucho

en el ancho de banda de la señal

Se diseñan filtros para mejorar la relación S/N del sistema de transmisión, de manera que sea máxima.

Propósitos de los filtros de Tx y Rx◦ Eliminar la distorsión lineal de amplitud en el

canal.◦ Maximizar la relación (S/N)d

Filtros Terminales Óptimos

El filtro es óptimo porque adiciona una característica:

La potencia de transmisión deberá ser mínima

Filtros Terminales Óptimos

Maximizaremos la expresión: Ecuaciones:

Filtros Terminales Óptimos

Para minimizar

Filtros Terminales Óptimos

Desigualdad de Schwarz:

donde V(f) y W(f) son funciones complejas de f.

La igualdad se mantiene cuando V(f) = c.W(f), con c= constante, c > 0.

Filtros Terminales Óptimos

En conclusión, la relación se minimiza cuando

Filtros Terminales Óptimos

Con los límites de la integración en +/- fx

Conclusiones◦ El filtro de recepción atenúa las frecuencias donde el

ruido es grande y la señal es pequeña.◦ El filtro de transmisión amplifica las frecuencias donde el

ruido es grande y la señal es pequeña.◦ La fase de HR(f) y HT(f) es arbitraria pero deben

cumplir que

Filtros Terminales Óptimos