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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