¿Qué son las señales digitales?

Señales Digitales

En un mundo tan diverso, integro y cambiante la comunicación juega un papel importante en la sociedad, ¿pero que fuera de nosotros si no contáramos con los equipos necesarios y los medios de trasmisión para que esa comunicación viajara de un lugar a otro?, quizás es un pregunta con una respuesta muy obvia y nos responderíamos muy acertadamente que para tener esa comunicación basta con prender la radio, mirar la tele o lo más utilizado recientemente que es el móvil con sus aplicaciones y ahí estaríamos recibiendo la información que quisiéramos tener a nuestra mano; ¿pero cómo es que esta información llega a nosotros? ¿Qué medios se necesitan para poder estar interconectados en un mundo donde la tecnología es cada vez más?, estás preguntas y todo el análisis de los medios de transmisión y las señales digitales utilizadas será lo que nos compete en esta entrada del Blog.

Para que una señal digital se logre, se tiene que contar con una serie de factores y a partir de ellos las señales pueden transportarse en cualquier lugar, primero se tiene que tener un campo electromagnético comprendido como la combinación de dos campos el eléctrico y el magnético; estos campos trasportando energía de un lado a otro por medio de ondas electromagnéticas que viajan a la velocidad de la luz correspondiente a 300.000 km * segundo, estas ondas electromagnéticas tienen unos elementos que las caracterizan que son: Longitud de onda, cresta, valle, amplitud y periodo; para que estas ondas se puedan clasificar y diferenciar unas de otras y poder entender el funcionamiento de cada una se tiene el espectro electromagnético, que se considera como todo los tipos de radiación que se desplazan en ondas, estas van desde la radiación de menos longitud de onda hasta las ondas de mayor longitud.

 Fuente: Wikipedia. Señal Analógica. 

Todo el proceso anteriormente mencionado es la vía de conexión de una señal que viaja por medio de una onda electromagnética, y en la cual se transportan tanto señales análogas como digitales, la clase de onda utilizada para estos procesos se denomina onda de radio que está comprendida entre los 10.000 Hz hasta 10.000.000.000.000 Hz, dentro de este rango de frecuencia se encuentran diferentes tipos de señales, la más conocida y utilizada en el mundo es la señal análoga que se genera por cualquier fenómeno electromagnético, como la voz humana, el ladrido de un perro, el canto de las aves, entre otros, esta se caracteriza por tomar diferentes valores en su amplitud y periodo con respecto al tiempo, la amplitud puede tomar valores infinitos, y cada uno de estos pueden ser diferentes.

Te interesa: Ondas electromagnéticas y espectro electromagnético. Aquí podrás encontrar toda la información correspondiente a este tema. 

Teniendo en cuenta las señales analógicas y los valores que pueden tomar en su producción, encontramos las señales digitales, que son aquellas que se han creado a partir de las nuevas tecnologías como el computador, estas señales se crearon para la transmisión de información con más calidad y eficiencia en el transporte de información de un lugar a otro, estas señales a diferencia de las análogas encuentran valores finitos, utilizada la lógica binaria de 0 y 1, donde 0 significa apagado o negativo y 1 encendido o positivo.

Fuente: Universidad de Cádiz 

Cuando la señal digital cambio de estado apagado (0) a encendido 1, a esta transición se le conoce como impulso positivo, y cuando es lo contrario, estando encendido (1) y cambia a estado apagado (0) se le conoce como impulso negativo.

Otra de las características que definen a las señales digitales que estas a pesar que manejan valores de 0 y 1, en cada cambio de impulso presenta un porcentaje real que inicia de 10%, pasando por el 50% en su ancho de impulso, posteriormente llega al 90%, de ahí que el proceso de cada impulso al momento de encenderse o apagarse presenta porcentajes diferentes lo que implica que en esa trayectoria tome un valor real en aumento o disminución en cuanto a la subida o bajada de acuerdo al impulso presentado en ese momento.

Las señales digitales es una serie pulsos y estas se pueden clasificar como periódicas o no periódicas.

Señales Periódicas

Se presenta cuando la serie de pulsos se repite a intervalos de tiempo fijo, donde el tiempo 1 es igual al tiempo 2 y así sucesivamente este se mantiene, entendiendo de esta manera la frecuencia es la velocidad en la que se repite este proceso en cierto periodo de tiempo, la frecuencia es medida en Hz lo que quiere decir que f= 1/t.

Señales no periódicas

Se dan cuando los pulsos no son iguales en función del tiempo, es decir cuando los tiempos cambian y no son continuos de ahí que el tiempo es diferente entre uno y otro. 

Como toda circunstancia, acto o elemento tiene sus ventajas y desventajas, la señal digital no es la excepción.

Ventajas de la señal digital:

  • -      Menos afectación a causa del ruido ambiental y menos interferencia.
  • -      En la recepción de la señal se cuenta con sistemas de detección y corrección de errores.
  • -      Facilidad para el procesamiento de la señal.
  • -      Generación infinita con pérdidas mínimas en la calidad (aplicable a los formatos de disco óptico o CD).
  • -      Amplificación y recuperación al mismo tiempo.

Desventajas de la señal digital.

  • -      En comparación con la señal inicial hay una pérdida de calidad cada vez mayor en el muestreo.
  • -      Requiere conversión analógica-digital previa y decodificación posterior para recibir la señal.
  • -      Debe tener sincronización exacta entre los tiempos del reloj del transmisor y los del receptor.

¿Dónde se utiliza las señales digitales?

Las señales digitales se utilizan hoy en día en muchos aspectos:

  • -      Las grabaciones de audio y video que posteriormente se puede compartir en dispositivos electrónicos como el celular, el computador, memorias, entre otros.
  • -      Las computadoras son consideradas uno de los elementos más importantes en cuanto a la recepción y envío de información en señal digital.
  • -      Los teléfonos móviles también es otro de los elementos más usados en la actualidad y en la cual la señal digital es la base para que funcionen una serie de aplicaciones y todo lo que tienen incorporado en su Software.
  • -      Los televisores también cumplen con la funcionalidad de utilizar señales digitales.
  • -      Instrumentos electrónicos como calculadoras, balanzas electrónicas y muchos más se incorporan a una gran lista de elementos que utilizan las señales digitales por su eficiencia y calidad. 

El conocer la función de las señales digitales su producción y utilización permite irse adaptando a un modelo más eficaz donde la tecnología y el mundo de las telecomunicaciones se unen entre si para brindarle más eficiencia y calidad de vida a las personas, como seres humanos en continua evolución debemos irnos adaptando a estos cambios e ir de la mano del gran mundo de las telecomunicaciones.

Eduar Gamba

Estudiante Modulación en sistemas de Radio Digital

SENA 


Referencias Bibliográficas:


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