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Sincronización
       SINCRONIZACION
                                                                              En sistemas digitales de comunicaciones, el
               EN DCS                                                         Receptor debe mantener algún grado de
                                                                              sincronización para poder decodificar la información
                                                                              correctamente
                                             ESPE 2006                        Es común encontrar los siguientes niveles de
                                                                              sincronización:
                                                                                      Sincronismo de fase
                                                                                      Sincronismo de símbolo
                                                                                      Sincronismo de trama
                                                                                      Sincronismo de red


04/01/2006                    Comunicación Digital                   1   04/01/2006                      Comunicación Digital                    2




Costo- vs - Beneficio                                                    Sincronismo de Fase
     Cada nivel extra de sincronismo añade costo al                           Requerido en un sistema de detección
     sistema (hardware y software)                                            coherente. El esquema básico es un PLL (Phase
     Retardo de la información debido al tiempo                               Locked Loop)
     necesario para conseguir el sincronismo.
     Energía extra utilizada en la transmisión de señales
     de sincronismo.
     El alto grado de sincronismo mejora el desempeño y
     la versatilidad del sistema
     Permite la utilización de esquemas de control de
     errores y acceso múltiple.
04/01/2006                    Comunicación Digital                   3   04/01/2006                      Comunicación Digital                    4




Sincronismo de Fase                                                      Sincronismo de Fase

     Sea                        la señal de entrada al PLL donde              La señal de error es aplicada al filtro pasa bajo, por lo que se
     wo es la frecuencia de la portadora y θ(t) es la variación de            elimina las componentes de alta frecuencia.
     la fase.
                                                                              La salida y(t) dependerá solamente de la diferencia de la
    La señal de salida del VCO x(t) es la siguiente                           fase θ(t) y su estimada:



   Al multiplicarla por r(t) se obtiene la señal de error e(t) de
   la siguiente manera                                                    El VCO ajustará la frecuencia de su señal de salida de
                                                                          acuerdo al valor de y(t).
                                                                          Se dice entonces que el PLL está enganchado en fase si
                                                                          la diferencia           se mantiene en valores pequeños.

04/01/2006                    Comunicación Digital                   5   04/01/2006                      Comunicación Digital                    6




                                                                                                                                                     1
Recuperación de Portadora:
                                                                               Circuito Cuadrado
Recuperación de Portadora

     En sistemas prácticos, se suprime la señal de portadora
     por cuanto esta malgasta la energía del sistema.
     Es necesario la utilización de circuitos para la
                                                                                    Supongamos un sistema BPSK cuya señal recibida r(t) es:
     recuperación de la portadora.
     Los más importantes circuitos para recuperación de                                                     r (t ) = m (t ) Sin ( wo t )                 m (t ) = ± 1
     portadora son el circuito cuadrado y el circuito de                               La salida del dispositivo cuadrado es:
     Costas.                                                                                               r 2 (t ) = Sin 2 ( wo t )
                                                                                                                   1
                                                                                                           r 2 (t ) =(1 − 2Coswo t )
                                                                                                                   2
                                                                                                                   1
                                                                                                           r (t ) = − Cos 2 wo t ≈ Cos 2 wo t
                                                                                                            2
                                                                                                                                                     luego del filtro
                                                                                                                   2
04/01/2006                         Comunicación Digital                   7    04/01/2006                                   Comunicación Digital                         8




Recuperación de Portadora:
Circuito de Costas                                                             Sincronismo de Símbolo
                                                                                    El receptor necesita determinar el instante de inicio y fin de un
                                                                                    símbolo (señal de reloj).
                                                                                    Sincronizadores de lazo abierto: recuperan el reloj después de
                                                                                    realizar operaciones directamente sobre el flujo de datos
                                                                                    entrante.
                                                                                    Generan una componente de frecuencia a la tasa de símbolo
                                                                                    operando la señal bandabase entrante con una combinación de
                                                                                    filtrado y un dispositivo no lineal.



                                                                                                 Filtro                     (.)2                   BPF             sgn
                                               Para valores pequeños de                          casado



04/01/2006                         Comunicación Digital                   9    04/01/2006                                   Comunicación Digital                         10




Sincronismo de Símbolo                                                         Sincronismo de Símbolo

             Sincronizadores de Lazo cerrado: recuperan el reloj
             después de realizar mediciones comparativas entre una
             señal local y la señal de datos entrante.


             Early/Late Gate




                                                                                      El reloj está perfectamente sincronizado si las áreas de los
                                                                                      integradores son iguales


04/01/2006                         Comunicación Digital                   11   04/01/2006                                   Comunicación Digital                         12




                                                                                                                                                                              2
Sincronismo de Trama                                                            Sincronismo de Red
         Marcador de Trama: enviado periódicamente n el flujo de datos
                                                                                     Los niveles anteriores realizan los procesos de sincronismo
                                                                                     exclusivamente en el Receptor.

                                                                                     En los sistemas en los cuales existe el acceso de múltiples usuarios
                                                                                     tales como los sistemas de radio móviles y sistemas satelitales, es
                                                                                     necesario que el proceso de sincronismo sea compartido entre el
                                                                                     Transmisor y el Receptor.

             Palabra de Código: enviado al inicio de la trama de mensaje             Para realizar el sincronismo de red es necesario que el transmisor
                                                                                     conozca previamente los valores de ciertos parámetros de
                                                                                     transmisión tales como la frecuencia y la temporización de modo
                                                                                     que este puede precorregir dichos valores ajustando a las
                                                                                     condiciones del enlace.


04/01/2006                          Comunicación Digital                   13   04/01/2006                      Comunicación Digital                   14




                                                           FIN



04/01/2006                          Comunicación Digital                   15




                                                                                                                                                            3

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Clase 9

  • 1. Sincronización SINCRONIZACION En sistemas digitales de comunicaciones, el EN DCS Receptor debe mantener algún grado de sincronización para poder decodificar la información correctamente ESPE 2006 Es común encontrar los siguientes niveles de sincronización: Sincronismo de fase Sincronismo de símbolo Sincronismo de trama Sincronismo de red 04/01/2006 Comunicación Digital 1 04/01/2006 Comunicación Digital 2 Costo- vs - Beneficio Sincronismo de Fase Cada nivel extra de sincronismo añade costo al Requerido en un sistema de detección sistema (hardware y software) coherente. El esquema básico es un PLL (Phase Retardo de la información debido al tiempo Locked Loop) necesario para conseguir el sincronismo. Energía extra utilizada en la transmisión de señales de sincronismo. El alto grado de sincronismo mejora el desempeño y la versatilidad del sistema Permite la utilización de esquemas de control de errores y acceso múltiple. 04/01/2006 Comunicación Digital 3 04/01/2006 Comunicación Digital 4 Sincronismo de Fase Sincronismo de Fase Sea la señal de entrada al PLL donde La señal de error es aplicada al filtro pasa bajo, por lo que se wo es la frecuencia de la portadora y θ(t) es la variación de elimina las componentes de alta frecuencia. la fase. La salida y(t) dependerá solamente de la diferencia de la La señal de salida del VCO x(t) es la siguiente fase θ(t) y su estimada: Al multiplicarla por r(t) se obtiene la señal de error e(t) de la siguiente manera El VCO ajustará la frecuencia de su señal de salida de acuerdo al valor de y(t). Se dice entonces que el PLL está enganchado en fase si la diferencia se mantiene en valores pequeños. 04/01/2006 Comunicación Digital 5 04/01/2006 Comunicación Digital 6 1
  • 2. Recuperación de Portadora: Circuito Cuadrado Recuperación de Portadora En sistemas prácticos, se suprime la señal de portadora por cuanto esta malgasta la energía del sistema. Es necesario la utilización de circuitos para la Supongamos un sistema BPSK cuya señal recibida r(t) es: recuperación de la portadora. Los más importantes circuitos para recuperación de r (t ) = m (t ) Sin ( wo t ) m (t ) = ± 1 portadora son el circuito cuadrado y el circuito de La salida del dispositivo cuadrado es: Costas. r 2 (t ) = Sin 2 ( wo t ) 1 r 2 (t ) =(1 − 2Coswo t ) 2 1 r (t ) = − Cos 2 wo t ≈ Cos 2 wo t 2 luego del filtro 2 04/01/2006 Comunicación Digital 7 04/01/2006 Comunicación Digital 8 Recuperación de Portadora: Circuito de Costas Sincronismo de Símbolo El receptor necesita determinar el instante de inicio y fin de un símbolo (señal de reloj). Sincronizadores de lazo abierto: recuperan el reloj después de realizar operaciones directamente sobre el flujo de datos entrante. Generan una componente de frecuencia a la tasa de símbolo operando la señal bandabase entrante con una combinación de filtrado y un dispositivo no lineal. Filtro (.)2 BPF sgn Para valores pequeños de casado 04/01/2006 Comunicación Digital 9 04/01/2006 Comunicación Digital 10 Sincronismo de Símbolo Sincronismo de Símbolo Sincronizadores de Lazo cerrado: recuperan el reloj después de realizar mediciones comparativas entre una señal local y la señal de datos entrante. Early/Late Gate El reloj está perfectamente sincronizado si las áreas de los integradores son iguales 04/01/2006 Comunicación Digital 11 04/01/2006 Comunicación Digital 12 2
  • 3. Sincronismo de Trama Sincronismo de Red Marcador de Trama: enviado periódicamente n el flujo de datos Los niveles anteriores realizan los procesos de sincronismo exclusivamente en el Receptor. En los sistemas en los cuales existe el acceso de múltiples usuarios tales como los sistemas de radio móviles y sistemas satelitales, es necesario que el proceso de sincronismo sea compartido entre el Transmisor y el Receptor. Palabra de Código: enviado al inicio de la trama de mensaje Para realizar el sincronismo de red es necesario que el transmisor conozca previamente los valores de ciertos parámetros de transmisión tales como la frecuencia y la temporización de modo que este puede precorregir dichos valores ajustando a las condiciones del enlace. 04/01/2006 Comunicación Digital 13 04/01/2006 Comunicación Digital 14 FIN 04/01/2006 Comunicación Digital 15 3