TRANSMISIÓN DIGITAL BANDA BASE

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República Bolivariana de Venezuela 
Ministerio del Poder Popular para la Educación 
Universidad Politécnica de Valencia 
Valencia edo. Carabobo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRANSMISIÓN DIGITAL BANDA BASE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alumna: 
Profesora: Norbelia Heras 
 Maryessy Torrealba 
 
INTRODUCCIÓN 
Los sistemas en banda base suelen utilizarse en aplicaciones donde la distancia de la transmisión 
es corta y la señal está bien protegida, normalmente mediante cables. La esencia de los sistemas 
en banda base es que cada bit o símbolo lógico condiciona la forma de onda de la señal que 
transmitimos mediante una regla bien definida. El espectro de esta señal está centrado en la baja 
frecuencia y su ancho de banda depende de la velocidad a la que se transmiten los bits, 
aumentando cuando aumenta la tasa de bits. El carácter de baja frecuencia de la señal condiciona 
que este mecanismo de transmisión se degrade de forma considerable al aumentar la distancia y 
que sólo se utilice en sistemas de corta distancia. 
 
CÓDIGOS DE LÍNEA 
Los códigos en línea son frecuentemente usados para el transporte digital de datos. Estos códigos 
consisten en representar la señal digital transportada respecto a su amplitud respecto al tiempo. 
La señal está perfectamente sincronizada gracias a las propiedades específicas de la capa física. La 
representación de la onda se suele realizar mediante un número determinado de impulsos. Estos 
impulsos representan los 1 y los 0 digitales. 
 
Códigos no retorno a cero (NRZ) 
Consiste en asignar un nivel de tensión positivo cuando el bit que desea transmitirse es un 1 y un 
nivel de tensión negativo cuando deseamos transmitir un 0. El nombre de non-return zero se debe 
a que la señal permanece estable durante todo el tiempo de transmisión del bit. 
 
Estos códigos mantienen el nivel eléctrico constante durante el tiempo de bit. Sólo puede cambiar 
su valor cuando se transmite el siguiente bit. 
 
Códigos RZ más comunes: (fig.1) 
 
 NRZ unipolar 
 NRZ polar 
 NRZ AMI 
Códigos retorno a cero (RZ) 
Se utiliza una tensión positiva para indicar la presencia de un 1 y una tensión negativa para la 
presencia de un cero. Una vez se ha transmitido la información la señal retorna al valor de tensión 
cero antes de que se produzca el siguiente bit. La señal RZ siempre tiene variaciones, retornando 
al valor cero después de la transmisión de cada bit. 
 
Estos códigos cambian el nivel eléctrico durante el tiempo de bit. Mantienen un nivel eléctrico 
durante una fracción del tiempo de bit (ciclo de trabajo) y el resto del tiempo se retorna a cero. 
Códigos NRZ más comunes: (fig.2) 
 RZ unipolar 
 RZ polar 
 RZ AMI 
Ejemplos comerciales: 
 AMI: Consiste en asignar 0 volts al bit 0 y polaridad positiva y negativa de forma alternada 
cuando se transmite un bit 1. (fig.3)
 HDB-3: Se utiliza para evitar el problema de que aparezca un número elevado de ceros 
consecutivos, lo que dificultaría la sincronización de la señal recibida y consiste en la 
utilización del pulso rectangular NRZ y la siguiente ley de codificación de símbolos;
o Cada bit 1 se codifica con polaridad invertida al último pulso no nulo 
transmitido. 
 
o Los bits 0 se codifican con amplitud nula siempre que no excedan de tres 
bits 0 seguidos. 
o A partir del primer bit transmitido se realiza un recuento de polaridad del 
pasado. Si el número de pulsos positivos coincide con el número de 
pulsos negativos, la polaridad es nula. Si un grupo de ellos excede al otro 
en un pulso, la polaridad del pasado es positiva o negativa. 
 
Cuando llegan 4 bits 0000 seguidos al codificador, el último bit, en lugar de codificarse 
mediante cuatro amplitudes nulas como en el caso de AMI, se codifica mediante un bit de 
violación de polaridad, igual polaridad al último pulso transmitido, y se denomina V, pero 
siempre sin llegar a que la polaridad positiva o negativa exceda en más de un pulso, por lo 
que cuando sea conveniente también el primero de estos cuatro bits se codifica con 
polaridad no nula (B) pero sin violar la polaridad 
 Biphase: Al inicio de cada bit se produce un cambio de nivel. Si se trata de un cero se 
mantiene el nivel durante todo el periodo pero si se trata de un 1 se modifica en el centro 
del periodo de tiempo asociado a ése bit.
 Manchester: La forma de onda asignada al 1 es un pulso de duración T que empieza en 
un nivel positivo y a la mitad del periodo cambia a negativo. La forma de onda asociada al 
0 también tiene una duración T pero empieza en nivel negativo y a la mitad del periodo 
cambia a positivo.
 Manchester diferencial: Si el bit actual es 1 se mantiene el nivel del bit anterior y se 
cambia de nivel a la mitad del periodo de símbolo. Si el bit es 0 se cambia el nivel del bit 
anterior y se vuelve a cambiar a mitad del periodo de símbolo.
 8B/10B: Se trata de un código de línea cuyo objetivo es codificar la secuencia de bits de 
entrada en una nueva secuencia en la que el número total de ceros y unos esté 
equilibrado. El código final tiene la propiedad de que si se toma una secuencia de 20 bits el 
número de unos y el número de ceros no difieren en más de 2 bits. Además, es posible 
garantizar que nunca aparecen más de 5 unos o ceros consecutivos. Estas propiedades 
garantizan que la señal mantiene siempre una frecuencia de cambios mínima que facilita 
la recuperación del reloj en el receptor y que limita la potencia de la señal en la 
componente continua.
La codificación funciona esencialmente a través de tablas. Cada 8 bits se convierte a 10 
bits. Por tanto, de las 256 posibles palabras se seleccionan las 1.024 que nos proporcionan 
mejores propiedades en cuanto a equilibrio y compensación de ceros y unos. Para realizar 
la codificación la palabra de 8 bits se divide en dos partes, una de 5 bits y otra de 3 bits. 
(fig.4) 
 
CÁLCULO DE LA ENERGÍA PROMEDIO DE BIT (EB) PARA DIFERENTES TIPOS DE 
CÓDIGOS DE LÍNEA: 
Uno de los parámetros más importantes en la transmisión digital de señales es el valor de 
la energía media por símbolo (Es). En nuestro caso particular, cómo 1 símbolo = 1 bit este 
valor coincide con la energía media de bit Eb. Dicho valor se calcula teniendo en cuenta la 
probabilidad de 1 y 0 de la forma siguiente: 
Eb = P(transmitir 0)·E0 + P(transmitir 1)·E1 
Donde E0 y E1 son las energías respectivas de la señales asociadas a la transmisión de "0" 
o "1", s0(t) y s1(t). 
Así, por ejemplo, en el caso de señalización NRZ, tendríamos: 
E1 = A2Tb 
E0 = A2Tb 
Eb = 1/2 E1 + 1/2 E0 = A2Tb 
 
 
RELACIÓN GENERAL ENTRE LA ENERGÍA PROMEDIO DE BIT DE UN CÓDIGO DE 
LÍNEA Y LA PROBABILIDAD DE ERROR BIT (PB) 
La probabilidad de error es decreciente con la energía media transmitida por bit (Eb). En un 
sistema de comunicaciones digitales, se aumenta la calidad de la transmisión gastando más 
energía por bit, y ello redunda en una disminución de la probabilidad de error (tanto de bit como 
de símbolo). 
 
COCIENTE ENERGÍA DE BIT DENSIDAD ESPECTRAL DE RUIDO (Eb/No) 
Es la relación de energía de la señal por bit a densidad de potencia de ruido, también medida 
comúnmente en decibelios. Es un parámetro muy importante, relacionado con la SNR, pero que es 
más conveniente tanto para medir la calidad del rendimiento de un sistema de comunicación 
como para determinar las tasas de transmisión de datos y las tasas de error. 
 
 
 
 𝑘 : Es la constante de Boltzmann (1,3803𝑥10−23 𝐽/𝐾) 
 𝑇 : Temperatura absoluta en grados Kelvin 
 𝑆 : Potencia de la señal 
 𝑇𝑏 : Tiempo requerido para la transferencia de un bit (𝑇𝑏 = 1 𝑅 ) 
 𝑅 : Tasa de transmisión de datos 
 
ANCHO DE BANDA DE CÓDIGO DE LÍNEA 
Algunos códigos, como el multinivel, incrementan la eficiencia de la utilización del ancho de banda 
al permitir una reducción del ancho de banda necesario para una tasa de datos determinada. De 
esta forma se consigue transmitir más información por unidad de ancho de banda. 
El código debe tener bajascomponentes espectrales a las frecuencias en las que el canal introduce 
más distorsión o atenuación. (fig.5) 
 
INTERFERENCIA INTERSÍMBOLICA (ISI) 
El más importante es el producido por canales no ideales. Si, al realizar la detección de los 
símbolos, las muestras a la entrada del detector presentan ISI, la probabilidad de error se degrada 
aumentando considerablemente respecto a un caso libre de ISI. 
La ISI provoca en detección una degradación de la probabilidad de error respecto a la energía 
media transmitida por bit. Para evaluar la degradación respecto a la situación sin ISI, deben 
realizarse los siguientes pasos: 
• Analizar la reducción de la distancia de las muestras recibidas respecto al umbral (o umbrales en 
el cado multinivel). 
• Calcular la probabilidad de error a partir de las distancias anteriores. 
 
• Expresar la probabilidad de error en función del cociente. 
 
Se produce ISI cuando, al muestrear la señal a la salida del filtro adaptado a una muestra por 
símbolo, la muestra obtenida, además del símbolo que debe detectarse y de la componente de 
ruido, presenta de forma superpuesta aditivamente contribución de símbolos precedentes y/o de 
símbolos posteriores. Este fenómeno se formula como: 
 
 
El segundo sumando correspondiente al sumatorio representa el término de ISI y provoca una 
degradación sobre la probabilidad de error. Los términos representados como c[n] son las 
muestras del pulso resultante a la salida del filtro adaptado. 
RESTRICCIÓN DE ANCHO DE BANDA NYQUIST 
 
 
 
 Ht(ω): función de transferencia del filtro del transmisor (limita los pulsos 
transmitidos a un ancho de banda dado). 
 Hc(ω): función de transferencia del canal. Se supone SLTI. 
 Hr(ω): función de transferencia del filtro receptor. El filtro del receptor llamado 
filtro ecualizador debe configurarse para compensar la distorsión causada por el 
transmisor y el canal. 
Se toman muestras cada Ts segundos en los instantes intermedios de las señales recibidas, 
a estos instantes se les llama instantes de decisión. El detector debe decidir qué símbolos 
se transmitieron al comparar la señal recibida con un umbral. 
Ancho de banda de Nyquist (BN): 
 
 
Ancho de banda del pulso: 
 
 
Se pueden transmitir fS pulsos por segundo con IES(Interferencia entre símbolos) nula en los 
instantes de decisión utilizando un ancho de banda entre fS / 2 y fS Hz, dependiendo del valor α 
elegido: entre 0 y 1. El espectro debe tener simetría residual en torno a fS / 2. 
FILTRO DE CONFORMACIÓN DE PULSOS NYQUIST TIPO I Y II 
 Filtros Coseno Alzado 
Expresión general de un filtro de coseno alzado (fig.6) 
 
 Filtro Gausseano 
Es un filtro cuya respuesta al impulso es una función gaussiana. El pulso gaussiano presenta 
un ancho de banda eficiente. (fig.7) 
 
EFICIENCIA DE ANCHO DE BANDA 
 
 
 
 C es la capacidad en unidades de bits por segundo (bit/s) 
 Bc es el ancho de banda del canal en hercios. 
 SNR es la relación señal/ruido. 
N se supone que es ruido gaussiano, por lo que la interferencia que se puede aproximar como 
gaussiana se puede incorporar agregando las potencias de ruido e interferencia, y entonces es 
más apropiado usar la SIR. 
 
 
A partir de la fórmula de capacidad, se puede definir una métrica útil para el desempeño de 
esquemas de modulación. Esta es la eficiencia de modulación (también conocida como la 
eficiencia del canal, la eficiencia del espectro del canal y la eficiencia espectral del canal). 
 
 
 Rc es la velocidad de bits transmitida en el canal 
 ηc han hecho las unidades de bit/s/Hz 
. La unidad es adimensional, ya que hertz tiene las unidades de s−1 
TEOREMA DE CAPACIDAD DE CANAL 
El teorema de Shannon-Hartley es una aplicación del teorema de codificación para canales con 
ruido. 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 (esto es, información) 
sobre dicho enlace de comunicaciones con un ancho de banda específico y que está sometido a la 
presencia de la interferencia del ruido. 
 
Considerando todas las posibles técnicas de codificación de niveles múltiples y polifásicas, el 
teorema de Shannon-Hartley indica que la capacidad del canal C es: 
• Es el ancho de banda del canal. 
• Es la capacidad del canal (tasa de bits de información bit/s) 
• Es la potencia de la señal útil, que puede estar expresada en vatios, milivatios, etc., (W, mW, 
etc.) 
• Es la potencia del ruido presente en el canal, (mW, W, etc.) que trata de enmascarar a la señal 
útil. 
 
 
LÍMITE DE SHANNON 
Shannon mostró que, dado un canal con un particular ancho de banda y un ruido característico, se 
puede calcular la velocidad máxima a la que se puede enviar información sin sufrir errores. Llamó 
a esta velocidad o ritmo de transmisión “capacidad del canal”, pero se conoce ahora como límite 
de Shannon. 
 
En un canal ruidoso la única manera de alcanzar cero errores es añadir cierta redundancia en la 
transmisión. Por ejemplo, se trata de transmitir un mensaje de tres bits, como 001, puede enviarse 
tres veces: 001001001. Si hay un error y se recibe 001011001 en lugar de lo enviado entonces la 
persona que lo recibe puede estar segura de que lo correcto es 001. 
 
Tal método de añadido de información extra a un mensaje para corregir los errores se denomina 
código de corrección de errores. Cuanto más ruidoso es el canal más necesidad hay de añadir 
información extra para compensar los errores. Pero según crece el código la transmisión se hace 
más lenta, pues se envían más bits de información. El código ideal minimiza el número extra de 
bits de corrección (con lo que aumenta la velocidad de transmisión de información útil) y maximiza 
la capacidad de corrección de errores. 
 
La estrategia de enviar un mensaje repetido tres veces es un código de corrección. Con este 
método se disminuye el ritmo de transmisión de información útil a un tercio. Es vulnerable a 
errores, Si se dan dos errores simultáneos en los lugares adecuados no se puede recuperar el 
mensaje original. 
 
Shannon creía que era posible construir códigos de corrección mejores. De hecho, fue capaz de 
demostrar que para un canal de comunicación cualquiera debe haber un código de corrección que 
permita la transmisión muy cerca del límite de Shannon. 
 
 
CONCLUSIÓN 
El sistemas en los que la señal de banda base (normalmente voz o audio) se traslada en frecuencia, 
alrededor de una frecuencia portadora, para facilitar su transmisión al medio y permitir la 
multiplexación de varias fuentes de señal. La señal de voz o audio sin modular, en banda base, tal 
y como la captura un micrófono y su correspondiente amplificador sólo puede ser enviada a 
distancias cortas, generalmente mediante el uso de cables. En comunicaciones digitales la idea 
general es la misma. Los bits se representan mediante niveles de tensión o formas de ondas 
simples, bien especificadas, construyendo una señal de banda base (baja frecuencia) que soporta 
la información de la fuente de datos digital. La calidad de los sistemas de comunicaciones digitales 
mediante la probabilidad de error donde se tienen en cuenta condiciones de transmisión no ideal 
debido a la presencia de ruido. Este tema es de mayor importancia, ya que es básico saber 
caracterizar el comportamiento de las modulaciones digitales en general a partir de la 
probabilidad de error. 
 
ANEXO 
 
 
 
(fig.1) 
 
 
(fig.2) 
 
 
(fig.3) 
 
(fig.4) 
 
 
 
(fig.5) 
 
 
(fig.6) 
 
 
 
(fig.7) 
 
BIBLIOGRAFÍA. 
o https://es.wikipedia.org/wiki/Códigos_en_línea 
o https://issuu.com/renatocueva9/docs/codigos_de_linea 
o https://sites.google.com/site/webangyquest/codigos-de-linea 
o https://es.wikipedia.org/wiki/Eb/N0 
o http://karolcasierra.blogspot.com/2013/04/ebe0-y-snr.html 
o https://hmong.es/wiki/Eb/N0 
o https://es.wikipedia.org/wiki/Conformación_de_pulso#Filtro_gaussiano 
o https://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Shannon-Hartley#:~:text=El%20teorema%20establece%20la%20capacidad,presencia%20de 
%20la%20interferencia%20del 
http://karolcasierra.blogspot.com/2013/04/ebe0-y-snr.html