República Bolivariana de Venezuela

Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño”

Escuela de Ingeniería Electrónica

Maturín, Estado Monagas

Autora:

Cordero, Kevin

C.I:25.502.141

Profesor:

Ing. Cristóbal Espinoza

TEORÍA DE LA

INFORMACIÓN

Agosto del 2015

Es el estudio muy profundo del uso eficiente

del ancho de banda para propagar información a

través de sistemas electrónicos de

comunicaciones. Se ocupa de la medición de la

información y de la representación de la misma

(como, por ejemplo, su codificación) y de la

capacidad de los sistemas de comunicación para

transmitir y procesar información. La codificación

puede referirse tanto a la transformación de voz o

imagen en señales eléctricas o electromagnéticas,

como al cifrado de mensajes para asegurar su

privacidad.

El término información se refiere a los

mensajes transmitidos: voz o música transmitida

por teléfono o radio, imágenes transmitidas por

sistemas de televisión, información digital en

sistemas y redes de computadora, e incluso a los

impulsos nerviosos en organismos vivientes.

La teoría, en 1948, por el ingeniero de

la información fue desarrollada

inicialmente electrónico estadounidense

Claude E. Shannon, en su artículo, A

Mathematical Theory of Comunicación

(Teoría matemática de la comunicación).

La necesidad de una base teórica para

la tecnología de la comunicación surgió

del aumento de la complejidad y de la

masificación de las vías de

comunicación, tales como el teléfono,

las redes de teletipo y los sistemas de

comunicación por radio.

Es la instalación mediante la cual se transmiten

las señales electrónicas entre localidades distintas

en una red de computación. Los Datos, el texto,

las imágenes digitalizadas y los sonidos

digitalizados se transmiten como combinaciones

de bits(0 y 1). La capacidad de canal se clasifica

por el número de bits que este puede transmitir

por segundo. Por ejemplo una línea telefónica

normal puede transmitir hasta 5,600 bits por

segundo ( bps).

Se clasifican en:

Medios Terrestres.

Medios Aéreos.

-Fibra Óptica: Son fibras transparentes muy delgadas que están

remplazando al cable de cobre tradicional. Están hechos de dos tipos de

vidrio. Las señales eléctricas generadas por la computadora es

convertida en una señal de luz, la cual es llevada por la fibra de vidrio.

Este cable es utilizado para grandes distancias y alta capacidad de

aplicaciones de comunicación y cuando el ruido y la interferencia

electromagnética son un factor ineludible.

-Líneas Telefónicas: En la transmisión

de los datos podemos usar las mismas

instalaciones que utilizamos para las

conferencias telefónicas.

Medios Terrestres:

-Coaxial: Contiene cables eléctricos y se construye

para permitir la transmisión de datos a alta velocidad

con un mínimo de distorsión de las señales. Está

compuesto de un alambre de cobre que funciona

como conductor cubierto de una malla que actúa

como tierra. El conductor y la tierra están separados

por un aislante.

-Satélite: Se ponen en órbita con el único propósito de transmitir

señales de comunicaciones de datos desde y hacia estaciones en la

tierra. Un satélite, que en esencia es una estación repetidora, se lanza y

se pone en una órbita geosincrónica a 36,000 Kilómetros de distancia

de la tierra. Una órbita geosincrónica permite que el satélite de

comunicaciones mantenga una posición fija en relación con la

superficie de la Tierra.

-Emisores Receptores Inalámbricos: La fuente

transmite señales digitales vía una conexión

física a un emisor-receptor cercano, que a su

vez, retransmite las señales por ondas de radio a

otros emisores-receptores.

Medios Aéreos:

-Microondas: La transmisión de estas

señales es de líneas de visión.

En Teoría de la Información, es la cantidad

máxima de información que puede transportar dicho

canal de forma viable, es decir, con una probabilidad

de error tan pequeña como se quiera.

Las limitaciones en el ancho de banda surgen delas propiedades físicas de los medios de transmisióno por limitaciones que se imponen deliberadamenteen el transmisor para prevenir interferencia con otrasfuentes que comparten el mismo medio.

Cuanto mayor es el ancho de banda mayor el costodel canal. Lo deseable es conseguir la mayorvelocidad posible dado un ancho de banda limitado,no superando la tasa de errores permitida.

Relación entre ancho de banda, capacidad

de canal y la relación señal - a - ruido

La Capacidad de Canal se mide en bits por segundo (bps) y

depende de su ancho de banda y de la relación S/N (Relación

Señal/Ruido). La capacidad del canal limita la cantidad de

información (se denomina régimen binario y se mide en bits por

segundo, bps) que puede trasmitir la señal que se envía a través de

él.

La capacidad máxima de un canal viene dada por la fórmula:

Depende de la naturaleza del soporta, es decir, de los portadores canales de gran ancho

de banda, como la fibra óptica, su capacidad siempre tiene un límite. Nyquist demostró la

existencia de ese límite cuando se envían señales digitales por canales analógicos.

La teoría de la información, desarrollada por Claude E. Shannon durante la Segunda

Guerra Mundial, define la noción de la capacidad del canal y provee un modelo

matemático con el que se puede calcular. La cifra que resulta del estado de capacidad del

canal, se define como la máxima de la información mutua entre la entrada y la salida del

canal. Donde el punto máximo se encuentra en la entrada de la distribución.

Relación entre ancho de banda, capacidad

de canal y la relación señal - a - ruido

El teorema de Shannon-Hartley es una aplicación

del teorema de codificación para canales con ruido. Un

caso muy frecuente es el de un canal de comunicación

analógico continuo en el tiempo que presenta un ruido

gausiano.

El teorema establece la capacidad del canal de

Shannon, una cota superior que establece la máxima

cantidad de datos digitales que pueden ser transmitidos

sin error sobre dicho enlace de comunicaciones con

un ancho de banda específico y que está sometido a la

presencia de la interferencia del ruido.

En las hipótesis de partida, para la correcta aplicación

del teorema, se asume una limitación en la potencia de la

señal y, además, que el proceso del ruido gausiano es

caracterizado por una potencia conocida o una densidad

espectral de potencia.

CODIFICACIÓN

La codificación es el último de los procesos

que tiene lugar durante la conversión

analógica-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 digital (sucesión de ceros y unos).

CÓDIGOS DETECTORES Y

CORRECTORES DE ERRORES

Se refieren a los errores de transmisión en las líneas se deben a diversos

factores, como el ruido térmico, ruido impulsivo y ruido de

intermodulación. Dependiendo del medio de transmisión y del tipo

de codificación empleado, se pueden presentar otros tipos de anomalías

como ruido de redondeo y atenuación, así como cruce de líneas y eco

durante la transmisión.

CÓDIGOS DETECTORES DE ERRORES

Consiste en incluir en los datos transmitidos, una cantidad

de bits redundantes de forma que permita al receptor

detectar que se ha producido un error, pero no qué tipo de

error ni dónde, de forma que tiene que solicitar

retransmisión.

CÓDIGOS CORRECTORES DE ERRORES

Consiste en la misma filosofía que el anterior, incluirinformación redundante pero en este caso, la suficientecomo para permitirle al receptor deducir cual fue elcarácter que se transmitió, por lo tanto, el receptor tienecapacidad para corregir un número limitado de errores.