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1. 1. Enuncie cuatro ventajas y una desventaja de usar técnicas digitales (en vez de
analógicas) para la transmisión de señales telefónicas de voz.
Ventajas:
- Facilidadde diseño.Losvaloresexactosde voltajesycorrientesnosonimportantes,
solo importa el rango (ALTO O BAJO) en el cual ellos caen.
- Facil almacenamiento de la información.
- Seguridad y precisión son mayores.
- Las operacionespuedenserprogramadas.( Los sistemasanalógicostambién,pero
la variedad y complejidad de las operaciones disponibles son severamente
limitadas).
- Los circuitosdigitalessonmenosafectadosporel ruido(entantoel ruidonoseatan
grande como para impedirnos distinguir entre un ALTO y un BAJO).
- La mayoría de los circuitos digitales pueden ser fabricados con chips (CI).
Desventajas:
-
2. ¿Qué factores limitan la tasa de información máxima teorica en un canal?
3. ¿Qué sucede cuando se muestrea una señal a una tasa menor que la Nyquist?
4. (a) Enumere tres tipos de modulación analógica d pulsos.
(b) ¿Qué esquema de modulación de pulsos se utiliza como etapa intermedia en la
creación de la PCM?
(c) ¿Qué esquema de modulación de pulsos también encuentra utilidad en los
amplificadores de audio y los sistemas de control de velocidad de motores?
5. Para una señal de PCM, describa los efectos de:
(a) Incrementar la tasa de muestreo
(b) Incrementar el número de bits por muestra
6. (a) Explique brevemente que se entiende por compansion.
(b) ¿Qué ventaja tiene la PCM comprimida-expandida sobre la PCM lineal para las
comunicación telefónica?
7. Explique porqué latasa de muestreodebe sermayorparala modulacióndeltaque para
la PCM.
8. ¿Cuáles son las dos funciones de un códec? ¿Dónde se localiza normalmente en un
sistema telefónico?
9. Explique brevemente como se pone en práctica la compresión de ley µ en un code
normal.
10. ¿Qué ventajas tiene el código bipolar de AMI sobre la codificación NRZ unipolar?
11. Compare los códigos NRZ unipolar y el de Manchester:
(a) ¿Cuál de estoscódigosesmásadecuadoparalacomunicaciónsincrónica?¿Porqué?
(b) ¿Cuál de estoscódigostiene masenergíaa bajas frecuencias?Ilustrasusrespuestas
con un patrónde bitsque contengamuchaenergíade bajafrecuenciaconeste código.

2. (c) ¿Cuál de estos códigos requiere el mayor ancho de banda? Ilustre su respuesta con
un patrón de bits que requiere el mayor ancho de banda con este código.
12. ¿Cuántas señales de voz se combinan en una señal DS-1? ¿Cómo se hace esto?
13. Distinga entre una señal DS-1 y una portadora T1.
14. ¿Cómo se incorpora la información de señalización en una señal DS-1?
15. ¿Cómo se incorpora la información de trama en una señal DS-1?
16. Explique la diferencia entre compresión con perdida y sin perdida.
17. Un canal de televisión tiene un ancho de banda de 6 Mhz.
(a) Calcule la tasa de transferenciade datosmáximaque podría llevarse enuncanal de
TV por medio de un código de 16 niveles. Ignore el ruido.
(b) ¿Cuál será la relaciónseñal a ruido minimapermisible,enDb, para la tasa de datos
calculada antes?
18. ¿Cuántos niveles se requerirían para comunicar a 9600 bits por segundo en un canal
con un ancho de banda de 4 kHz y una relación de señal a ruido de 40 Db?
19. Una onda senode 1 kHz con un valormáximoo picode 1 volty sin desplazamientode
dc se muestrea cada 250 microsegundos. Suponga que la primera muestra se toma
cuando el voltaje cruza por cero en la dirección ascendente. Bosqueje los resultados
sobre 1 ms por medio de:
(a) PAMcon los pulsos en la dirección positiva.
(b) PDM
(c) PCM
20. Es necesariotransmitirlavozhumana por mediode un intervalode frecuenciade 300
Hz a 3.5 kHz por medio de un sistema digital.
(a) ¿Cuál es la tasa de muestreo mínima requerida, de acuerdo con la teoría?
(b) ¿Por qué un sistema practica necesitaría una tasa mayor que la calculada en el
inciso(a)?
21. La vozhumanaenrealidadtiene unespectroque se extiende hastafrecuenciasmuchos
mayores de las que son necesarias para la comunicación. Suponga que una frecuencia
de 5 kHz estuvopresente enunmuestreadorenel que se llevoacabo un muestreoa 8
kHz.
(a) ¿Qué sucedería?
(b) ¿Cómo podría evitarse el problema descrito en el inciso (a)?
22. El sistema de disco compacto de audiodigital utiliza dos canalescon TDM. Cada canal
se muestreaa 44.1 kHz y se codificapor mediode PCM lineal con16 bitspor muestra.
Determine:
(a) La máximafrecuenciade audioque puederegistrarse (suponiendo filtros ideales).

3. (b) El intervalo dinamico máximo en decibeles.
(c) La tasa de bits,sin tomar en cuenta la corrección de errores ni los bits de trama.
(d) El numero de niveles de cuantificación.
23. Suponga que una señal de entradaa un compresorde leyµ tiene unvoltaje positivoy
un25% de amplituddelmáximoposible.Calcule elvoltaje de salidacomounporcentaje
de la salida máxima.
24. En un sistemaPCM/TDMse llevaa cabo lamultiplexionde 24canalesde banda de voz.
Cada muestrase codificaen7bits.Y una trama consiste enunmuestrade cadacanal.A
cada trama se agrega un bit de trama. La tasa de muestreo es de 9000 muestras por
segundo. ¿Cuál es la velocidad de línea en bits por segundo?
25. Suponga que una señal de video compuesta con un intervalo de frecuencia de banda
base desde de hasta 4 MHz se transmite por PCMlineal. Con 8 bits por muestra y una
tasa de muestreo de 10 MHz.
(a) ¿Cuántos niveles de cuantizacion hay?
(b) Calcule la tasa de bits. Ignore los bits suplementarios (over head bits)
(c) ¿Cual seria la maxima relacion señal a ruido, en decibels?
(d) ¿Qué tipo de ruido determina la respuesta para el inciso (b)?
26. Codifique lossiguientesdatospormediode cada uno de loscódigosespecificados.Los
datos se envían en tiempo como se indica, de izquierda a derecha.
011000111
(a) NRZ unipolar
(b) AMI
(c) Código de Manchester
27. En la figura7.26 se muestrauna señal encódigoAMI. Descodifiquela en unos y ceros.
28. (a) Calcule el ancho de banda requeridopara transmitir una señal DS-1 por mediodel
código AMI.
(b) Suponga que se utiliza un código de Manchester. ¿Cuál sería el ancho de banda
requerido?

4. 29. La señal telefónicade TDMbásica europeacombina30 canalesde vozcon 2 canalesde
señalizaciónque tienenlamismatasade transferenciade datosque loscanalesde voz.
La tasa de muestreoesde 8kHz yhay 8 bitspor muestraparacada canal de voz.Calcula
la tasa de bits para esta señal.
30. Un sistemaPCS(PersonalCommunicationsSystem) que utilizaunvocoderoperaa 9600
b/s.¿En que factor se redujolacantidadde datos requerid,comparadaconla telefonía
digital estándar?
31. Ciertosistemade televisiónporcable tiene unancho de banda utilizable de 300 MHz.
¿Cuántas señales de televisión podrían trasmitirse en este ancho de banda?
(a) PormedioFDMyconcanalesde televisiónconestándarNTSCde6MHzde amplitud?
(b) Por medio de MPEG-2 con 3 Mb/s requeridos por canal, multiplexadas por división
de tiempo y transmitidas con un código NRZ unipolar?

5. PREGUNTAS DE REPASO
1. El teorema de Shannon – Hartley establece que el ancho de banda y la tasa de
información son intercambiables, por lo menos en teoría. Es decir, si se utiliza más
tiempoesposible transmitirunamayorcantidadde informaciónenunanchode banda
pequeño. De un ejemplo de la aplicación de este teorema. ¿Siempre es posible
aprovechar la equivalencia entre el ancho de banda y el tiempo?
2. ¿Por qué siempre hayun límite superiordefinidoparala frecuenciade bandabase que
se transmite en un sistema de comunicación digital?
3. Explique la diferencia entre la PCMnormal y diferencial.
4. ¿Porqué esnecesariousarlamayortasade muestreoparalamodulacióndeltaquepara
la PCM?
5. ¿Cuálesde loscódigosde líneaanalizadosenestaseccióntienenuncomponentede dc,
y bajo que circunstancia esto significa un problema?
6. Explique la diferencia entre TDMy FMD
7. Explique la diferencia la compresión de datos y el uso de vocoders para las señales de
voz.
RESPUESTAS
1. Hay muchas aplicacionesde esteteorema.Porejemplo,unaseñal de sonidoode video
cuyo ancho de banda excede lacapacidad del canal se transmite en un tiempomayor
que el normal.Esto no es permisible donde se requiere comunicaciónentiemporeal,
como en una conversación por teléfono.
2. El hechode que unaseñal siempre debe muestrearse antesde serdigitalizada,yque la
tasa de muestreo debe ser por lo menos el doble de la frecuencia de banda base
máxima, coloca un estricto límite superior en el ancho de banda base para la
comunicación digital que no siempre está presente en los sistemas analógicos.
3. En la PCM normal se requiere que toda la información de amplitud se codifique para
cada muestra.En la PCM diferencial,solose codificaladiferenciaentre lasamplitudes
de las muestras previa y actual.
4. Puestoque solosetransmite unbitde informaciónparacadamuestra,laseñalnopuede
representarseconprecisiónsuesmuchaladiferenciaentrelasamplitudes muéstrales.
Por consiguiente, el número de muestrasdebe ser mayor que para la PCM, en la que
se utilizanvariosbitsparacodificartodalainformaciónde amplitudparacadamuestra.
5. El código NRZ unipolar tiene un componente de dc y es posible que no pase por
transformadores y muchos amplificadores.
6. En la FDMa cada señal de informaciónse le asignaparte del anchode bandadisponible
enuna base de tiempocompleto;enlaTDMse da todoel anchode bandaa cada señal
de información durante parte del tiempo.
7. La compresiónde datos actúaparareducirdatosredundantesenseñalesyacodificadas.
Los vocodersse basanen las características de la voz humanapara evitarla necesidad
del muestreo ordinario en o arriba de la tasa de Nyquist.