W-OFDM - WIDEBAND ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING

Esquema de transmisión que codifica la información en múltiples radio frecuencias simultaneamente. Dando como resultado, mayor seguridad y mayor velocidad. Esto lo convierte en el esquema más eficiente en el uso del ancho de banda en la industria.

W-OFDM es la base del estándar IEEE 802.11a que a su vez es la base para el estándar propuesto IEEE 802.16

Características

• Ancho de Banda: 30Mbps
• Altamente inmune a interferencias
• Punto-a-Punto, 8 a 10Km
• Multi-Punto, 3 a 5Km
• Proximamente: 45Mbps, 90Mbps, 155Mbps

Patente

• Wi-Lan
• USA 5,282,222
• CANADA 2,064,975

El reto de todos los días para la industria es lograr mayores velocidades de transmisión en las redes de datos/Internet. Una propuesta es el esquema de transmisión W-OFDM (Wide-band Orthogonal Frequency Division Multiplexing), este método como otros codifica los datos dentro de una señal de radio frecuencia (RF). Transmisiones convencionales como AM/FM envian solamente una señal a la vez sobre una frecuencia de radio, mientras que OFDM envia una señal de alta velocidad concurrentemente sobre frecuencias diferentes. Esto nos permite hacer un uso muy eficiente del ancho de banda y tener una comunicación robusta al enfrentar ruido y reflejos de señales.

La tecnología OFDM parte una señal de alta velocidad en decenas o centenas de señales de menor velocidad, que son transmitidas en paralelo. Esto crea un sistema altamente tolerante al ruido, al mismo tiempo es muy eficiente en el uso del ancho de banda y por lo tanto permite una amplia covertura de área punto a punto y multipunto.

Actualmente existen equipos con la capacidad de transmitir desde 1.5Mbps hasta 30Mbps en 25MHz de ancho de banda y pronto se estarán produciendo equipos que superaran velocidades de 100Mbps. Adicionalmente a la velocidad, se cuenta con opciones de seguridad que hacen virtualmente imposible decifrar la señal que se transmite.

Los equipos con tecnología OFDM ayudan a las empresas a evitar los altos costos de instalación de cable, a eliminar rentas mensuales o cargos por licenciamiento. Son la solución ideal en distancias moderadas para redes de información punto a punto, multipunto, acceso de alta velocidad a Intenet, extensiones de LAN/WAN, Videoconferencia, Telefonía, Telemetría, Control, Etc.

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http://www.monografias.com/trabajos14/modulac-frecuencia/modulac-frecuencia.shtml#ofdm

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Comparador de fase del PLL

El detector de fase, como su propio nombre indica, es capaz de determinar el desfase existente entre dos señales. Existe una gran variedad de ellos, de los que se destacan los siguientes: detectores de fase de muestreo y retención, detectores de fase de tipo discriminador, detectores de fase de tipo multiplicador y detectores de fase digitales. Dependiendo de la aplicación para la que se va a usar el PLL hay que ponerle un detector de fase u otro, ya que no hay uno que sea el mejor sino que depende del uso que se le dé al circuito.

Para elegir un detector u otro hay que tener en cuenta, principalmente, dos factores: el tipo de señal de entrada y el intervalo de error de fase de entrada en el cual la salida es lineal. Dependiendo del tipo de señal de entrada que se va a aplicar al PLL se usará un tipo de detector de fase u otro ya que, por ejemplo, una entrada cosenoidal y una entrada digital requieren detectores de fase diferentes. Por otra parte, según sea el intervalo de error de fase de la entrada en el cual la salida es lineal también se utiliza un detector de fase u otro. Cuanto más amplio sea dicho intervalo más útil va a ser el detector de fase para controlar el lazo y además el ruido va a afectar menos. Los detectores de fase de tipo multiplicador y los digitales son los que más se utilizan. Los primeros son útiles cuando la señal de entrada es de tipo cosenoidal y los segundos, como su nombre indica, son usados para señales de entrada de tipo digital.

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http://www.angelfire.com/al3/6036L/p152a.html

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Mezclador de frecuencias

En telecomunicaciones, un mezclador es un circuito no lineal variante con el tiempo o un dispositivo capaz de mezclar dos señales de entrada, vs(t) y vo(t), a frecuencias diferentes, produciendo a su salida una mezcla de señales vi(t) de diferentes frecuencias igual a una combinación lineal de las dos frecuencias de entrada:

la suma de las frecuencias de las señales de entrada

la diferencia entre las frecuencias de las señales de entrada

las dos señales originales, habitualmente consideradas como parásitas que se eliminan mediante filtros de frecuencia.

Se utiliza habitualmente para hacer una conversión de frecuencias en sistemas de trasmisión o recepción de señal, en todas las bandas de frecuencias.

Parámetros de los mezcladores

El mezclador lo podemos considerar como una red de tres puertas y en cada puerta se aplica una señal:

• Puerta de señal (RF)
• Puerta de oscilador local (OL)
• Puerta de frecuencia intermedia (FI)

Hay varios parámetros de los mezcladores que definen sus propiedades y comportamiento cuando se implementan en un circuito de comunicaciones, estos nos vienen dados en los 'datasheets' del fabricante:

• Frecuencia de trabajo
• Ganancia/Perdidas de conversión
• Aislamiento (Isolation)
• Compresión de la ganancia
• Adaptación en los puertos
• Factor de ruido
• Mezclas espurias

Frecuencia de trabajo

Como frecuencia de trabajo se entiende aquellos intervalos de frecuencia de las señales de RF, OL y FI en los que el mezclador puede trabajar. Estas tres bandas frecuenciales se especifican por separado.

En un mezclador real el aislamiento entre los puertos de este no es infinito, por este motivo en la salida de cada puerto aparece parte de la señal de los otros dos. Se pueden definir los aislamientos como las pérdidas que sufre una señal al pasar de una puerta a otra sin conversión. Suelen definirse tres tipos:

• Aislamiento OL-FI
• Aislamiento RF-FI
• Aislamiento OL-RF

Su medida es el dB y representan la atenuación de la señal en el paso directo entre dos puertas, sin tener en cuenta los procesos de conversión.

En los mezcladores activos la ganacia de conversión tiene un comportamiento lineal pero conforme la potencia de entrada se incrementa esta ganacia entrará en compresión y finalmente en saturación. Hay un punto singular llamado punto de compresión a 1dB, que corresponde a la potencia de entrada para la cual la ganacia de conversión está 1dB por debajo del comportamiento lineal.

Tipos de mezcladores

Hay dos tipos de clasificaciones para los mezcladores, dependiendo de la ganancia o perdida de conversión y dependiendo de la estructura utilizada para la implementación:

Clasificación según las ganancias o pérdidas de conversión

Mezcladores pasivos: generalmente se utilizan diodos como elementos no lineales, no tienen ganacia si no que tienen perdidas de conversión (la potencia de salida es inferior a la de entrada) y tienen la relación de Factor de ruido = Pérdidas de conversión.

Mezcladores activos: están basados en transistores los cuales requieren una polarización, tienen ganancia de conversión (la potencia de salida es superior a la de entrada), requieren un menor nivel de señal del OL y el Factor de ruido es independiente de las ganancias de conversión, lo da el fabricante.

Clasificación según la estructura utilizada en la implementación

• Mezclador simple
• Mezclador equilibrado
• Mezclador doblemente equilibrado
• Mezclador con rechazo de frecuencia imagen

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http://es.wikipedia.org/wiki/Mezclador_de_frecuencias

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WDM

Esta técnica conceptualmente es idéntica a FDM, excepto que la multicanalización y involucra haces de luz a través de fibras ópticas. La idea es la misma, combinar diferentes señales de diferentes frecuencias, sin embargo aquí las frecuencias son muy altas (1x1014 Hz) y por lo tanto se manejan comúnmente en longitudes de onda (wavelenght). WDM, así como DWDM son técnicas de multicanalización muy importantes en las redes de transporte basadas en fibras ópticas.

En resumen, los multicanalizadores optimizan el canal de comunicaciones, son pieza importante en las redes de transporte y ofrecen las siguientes características:

• Permiten que varios dispositivos compartan un mismo canal de comunicaciones
• Útil para rutas de comunicaciones paralelas entre dos localidades
• Minimizan los costos del comunicaciones, al rentar una sola línea privada para comunicación entre dos puntos
• Normalmente los multicanalizadores se utilizan en pares, un mux en cada extremo del circuito
• Los datos de varios dispositivos pueden ser enviados en un mismo circuito por un mux. El mux receptor separa y envía los datos a los apropiados destinos
• Capacidad para compresión de datos que permite la eliminación de bits redundantes para optimizar el ancho de banda.
• Capacidad para detectar y corregir errores entre dos puntos que están siendo conectados para asegurar que la integridad y precisión de los datos sea mantenida.
• La capacidad para administrar los recursos dinámicamente mediante con niveles de prioridad de tráfico.

MODULACION EN FRECUENCIA (FM, AFM)

Normalmente, la modulación en frecuencia se abrevia como FM o AFM (Advanced Frecuency Modulation). Este tipo de síntesis fue en gran medida el responsable de la gran expansión comercial de los sintetizadores digitales durante la segunda mitad de la década de los 80. Básicamente se trata de controlar la frecuencia de un oscilador de audio por medio de la frecuencia de otro oscilador de audio. Lo más interesante que ofrece este método es la posibilidad de generar una amplia paleta de sonidos con espectros amplios y unos transitorios de ataque muy poderosos y definidos; recuérdese que los primeros sintetizadores FM, como el DX7, popularizaron unos sonidos de piano, campanas y similares muy característicos. Pero, a pesar de que muchos tienden a asociar a los sintetizadores FM con este tipo de sonidos, sus posibilidades de creación sonora van mucho más allá. La síntesis FM fue 'inventada' por John M. Chowning en la universidad de Stanford, y se estuvo utilizando en el entorno musical académico mucho tiempo antes de que Yamaha se fijara en el invento y decidiera comercializarlo. Esta implementación comercial de Yamaha introdujo en esta técnica un gran número de restricciones, pero también alguna ampliación importante, como el uso de la realimentación.

El concepto de modulación en frecuencia es muy antiguo pero, en lo que a tareas de síntesis sonora se refiere, podemos encontrarla en diferentes formatos. De entrada la mayoría de los sintetizadores analógicos. O incluso los híbridos digitales/analógicos, son capaces de realizar síntesis FM básica; Sin embargo, dado que el FM se apoya fundamentalmente en las relaciones de frecuencia entre los osciladores involucrados en el proceso, resulta fundamental que la estabilidad de la afinación sea muy alta. Por otro lado, la síntesis FM se convierte en una herramienta versátil solo cuando se cuenta con varios osciladores con envolventes múltiples para controlar su amplitud; esto hace que su implementación analógica precise de un número demasiado elevado de componentes o módulos, lo que lo hace poco rentable. La solución real y comercialmente viable llegó de la mano de la implementación digital del método, que consiguió Yamaha a través del diseño de unos circuitos integrados que incorporaban todos los elementos necesarios.

El FM digital se presenta en diferentes variantes:

Dependiendo del número de osciladores (mínimo, obviamente, dos, aunque la mayoría de sintetizadores comerciales utilizan 4 o 6, y algunos han llegado a incorporar hasta 10).

Si incorporan o no una envolvente para cada oscilador (algunos de los chips fabricados por Yamaha para su utilización en productos de otras marcas carecían de ella).

Las posibilidades de variación en la interconexión de los diferentes osciladores o, como es más conocido, él número de algoritmos y conexiones de modulación y realimentación.

Yamaha utilizó 3 tipos de FM: la de 6 operadores utilizada en el famoso DX7, algunas variantes de 4 operadores (los chips de este tipo se vendieron también a otras marcas que fabricaron sintetizadores FM mucho menos exitosos que los de Yamaha) y la configuración ampliada de 6 operadores (o AFM) utilizada en los sintetizadores SY77, TG77 y SY99.

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Lazo de seguimiento de fase (PLL)

Los lazos de seguimiento de fase, bucles de enganche de fase, o PLL (del inglés Phase-Locked Loops) son dispositivos muy populares en electrónica desde la década de los años 1960. Se trata de un sistema realimentado, en el que las magnitudes realimentadas son la frecuencia y la fase.

La primera vez que se usaron PLL fue en la década de los 60 cuando la NASA los aplicó para compensar las variaciones de frecuencia que sufrían las transmisiones desde sus satélites debido a inestabilidades de los componentes y al efecto Doppler.

Los circuitos con PLL son analizados de dos formas distintas:

Análisis lineal, donde se consideran todos los componentes lineales y el PLL está inicialmente enganchado.

Análisis no lineal

Otro tipo de análisis en el cual se tomen en cuenta todos los dispositivos de la forma en que son, ya sean lineales o no.

Márgenes de funcionamiento

Definen las condiciones en las que el PLL estará enganchado, cuanto le costará conseguirlo y en cuales se desenganchará.

Hold in o Rango de Bloqueo

Se parte del PLL enganchado. Es el margen de frecuencias para las que el PLL puede seguir a la entrada para variaciones muy lentas de ésta.PLL.

Pull out

Es el margen de frecuencias para las que ante un salto brusco de la frecuencia de entrada el PLL no se desengancha.

Lock in

Se parte del PLL desenganchado. Es el margen de frecuencias en el que el PLL puede engancharse en menos de un periodo de la frecuencia de la señal de salida.

Pull in o Rango de Captura

Es el margen de frecuencia para las que el PLL puede, con un tiempo mayor al periodo de la salida, llegar a engancharse.

Aplicaciones

• Demodulación de señales en FM y FSK, también se aplican en demodulaciones QPSK (una de las configuraciones es el bucle de costas).
• Filtros de seguimiento.
• Osciladores muy estables.
• Modulación y demodulación de señales en FM.
• Sintetizadores de frecuencia

En la imagen anterior se muestran estos márgenes de frecuencia. Todos se representan alrededor de la frecuencia de oscilación libre del VCO, que es la frecuencia central (fc).

En la figura, se puede observar que el pll está formado por 3 elementos básicos: un comparador de fase o detector, un filtro paso bajo ( low pass ), y un oscilador de frecuencia controlado por voltaje ( VCO - Voltage Controlled Oscilator ). DETECTOR DE FASE. Compara la fase de la señal de entrada del VCO y genera un voltaje de salida que es proporcional a la diferencia de fase entre las dos. Si no se aplica señal de entrada al circuito , el oscilador controlado por tensión operará aa una frecuencia que se denomina como central o frecuenica propia. Siendo este el caso, el detector de fase no dará señal de error a su salida y no se aplicará por tanto tensión de control al oscilador por la lñinea de realimentación de error.

Cuando hay señal de error, efecto causado por una señal de entrada con fase instantánea distinta a la fase instanténea de la frecuencia central del VCO, el voltaje de salida del detector es trasladado al filtro paso bajo para suprimirle el ruido y todo componente de alata frecuencia. Toda vez que está filtrado se hace llegar al oscilador, de forma tal que éste tienda a reducir la diferencia de fase entre las dos señales, aumentando o disminuyendo su frecuencia de oscilación ( en general , la tensión de error puede ser tanto positiva como negativa, esto segun la señal que adelante a la otra ).

Cabe mencionar que el proceso antes descrito se repite infinidad de veces hasta que el voltaje de control, o sea la señal de error, haga que la frecuencia del VCO se estabilice en un punto igual al promedio de la frecuencia de la señal de entrada al circuito. En este momento el LOOP (círculo o anillo viscoso ) es LOCKED ( fijado, quieto, estacionado ).

v Si la freduencia de la señal de entrada es suficientemente cercana a la frecuencia central del PLL, el oscilador local quedará quedará enclavado en frecuencia con la señal de entrada

( LOCKED ), pero generalmente siempre existirá una pequeña diferencia de fase entre ambas para mantener la tensión de error suficiente y obligar al oscilador local VCO a operar a esa frecuencia.

El circuito de realimentación de un PLL se encarga de mantener automáticamente la frecuencia del oscilador en consonancia con la freduenica de entrada. Sin embargo, para que esto se lleve a cabo, la señal de entrada tiene que poseer una frecuencia comprendida dentro de un cierto margen, a la izquierda y a la derecha de la frecuencia central, denominada gama de mantenimiento o de enclavamiento.La gama de frecuencias de mantenimiento viene limitada por la tensión máxima de control que pueda generar el circuito detector de fase, ya que de su valor depende la gama de frecuencias de funcionamiento ( Operating frecuency ) del oscilador controlado por voltaje.

v Esta gama de frecuencias de mantenimiento puede ser varias veces superior al ancho de banda de las señales aceptadas a la entrada por el PLL, de manera que el oscilador local podrá seguir las variaciones de frecuencia de la señal de entrada, conservando un ancho de banda limitado y con muy bajo nivel de ruido, sea, señales parásitas muy reducidas. Este ancho de banda limitado es resultado de la pequeña diferencia que tiende a haber entre la señal de VCO_ y la señal de entrada.

GAMA DE CAPTURA: Se refiere a la gama de frecuencias de entrada que pueden provocar el enclavamiento inicial del PLL a partir de su estado de reposo, o frecuencia típica del VCO cuando no hay señal de entrada. Esta gma de captura es menor que la de enclavamiento, pero de ninguna forma puede ser mayor. De alguna forma la gama de captura define la máxima diferencia de la señal incidente y la central del VCO en el PLL para provocar en enclavamiento.

GAMA DE ENCLAVAMIENTO:Se refiere a la máxima desviación tolerable en la señal de entrada sin que el oscilador local pierda su enclavamiento.

FILTRO PASO BAJO: Consiste regularmente, en un resistor en serie y un capacitor a tierra en la salida, en algunos casos se necesitan circuitos más complejos. El filtro de paso bajo afecta a la gama de captura poero no a la de enclavamiento.

Si se le aplica a un PLL no enclavado una señal cuya frecuencia cambiante se aproxima constantemente a la frecuencia central del oscilador local, la frecuencia en la señal de error generada en el detector de fase disminuya hasta que pueda pasar por el filtro y variar la frecuencia del VCO, acercándolo a la frecuenica de entrad. Al disminuirse así la frecuenica entre las dos señales, la frecuencia de la señal de error baja aún más y el filtro pasa bajos la atenúa menos, con lo qaue el proceso de igualaciòn de frecuencias entre la entrada y el VCO se acelera cada vez más, llegándose ràpidamente al enclavamiento. Este efecto de captura determina la selectividad del PLL. Toda vez que el PLL está enclavado, la señal de error, consecuencia de la diferencia de fase, presenta frecuencia nula, o muy baja, y pasa sin dificultad por el filtro; es así como éste carece de influencia sobre la gama de enclavamiento ( siempre que la señal de entrada no varíe tan rápidamente que el retraso introducido por el filtro llegue aa ser importante ).

El filtro de paso bajo reduce la sensilibidad del PLL a los pulsos directos de ruido, los cuales provocan variaciones instantáneas de la señal de error procedente del comparador de fase. El filtro retarda estas variaciones por lo que su función puede considerarse en cierto modo equivalente a una memoria o corto plazo, manteniendo el enclavamiento del oscilador local con la frecuencia de entrada ( frecuencia promedio en un período corto de tiempo ) aunque esta última presente desviaciones esporádicas transitorias ( pulsos de ruido ).

El filtro de paso bajo controla básicamente la selectividad del PLL. Aunque opera a una frecuencia muy baja, sus características se reflejan en el comportamiento de alta frecuencia del circuito. De hecho un simple filtro de paso bajo puede dar al PLL una selectividad similar a la de un receptor superheterodino convencional formado por unos seis circuitos sintonizados de FI, a base de bobinas y capacitores.

Las características del filtro de paso bajo resultan de un compromiso entre la frecuencia relativamente baja de corte necesaria para el enclavamiento con la señal de entrada y la velocidad de respuesta deseable cuando esta señal de entrada varía rapidamente en frecuenica. El uso de un filtro con una frecuencia de corte muy baja implica una gama de captura estrecha y un tiempo largo para el enclavamiento final.

Se denomina frecuencia de corte al punto ideal en el cual se considera inicia la acción neutralizadora del filtro: señales con frecuencias por debajo pasan, pero las que están por encima se atenúan o se bloquean. Los PLL especialmente útiles para la recepción de señales de radio con factores señal/ruido muy bajos, ya que puede ajustarse la banda pasante a un valor prácticamente idóneo. Hay que recordar que la relación señal/ruido ( S/N ) indica la calidad de la recepción, en otras palabras, la proporción de interferencias ( ruido ) que hay presentes en la señal deseada; cuanto mas alto sea su coeficiente, más facilmente se podrán separar en un detector adecuado.

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http://www.electronica2000.com/temas/pll.htm

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(OFDM) ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING

a) Técnica Multiportadora convencional

b) Modulación con portadoras ortogonales

Durante los últimos años, la aceptación del OFDM como tecnología de base para el 802.16a que es un estándar de IEEE para redes de área metropolitana inalámbrica que puede proveer extensión inalámbrica para acceso de última milla de banda ancha en instalaciones de cable y DSL. El mismo cubre el rango de frecuencias de 2 a 11 GHz y alcanza hasta 50 kilómetros lineales, brindando conectividad de banda ancha inalámbrica sin necesidad de que exista una línea directa de visión a la estación de base. La velocidad de transmisión de datos puede llegar a 70 Mbps. Una estación de base típica puede albergar hasta seis sectores. La calidad de servicio está integrada dentro del MAC, permitiendo la diferenciación de los niveles de servicio.

El origen del OFDM es en la década del 50/60 en aplicaciones de uso militar que trabaja dividiendo el espectro disponible en múltiples subportadoras. La trasmisión sin línea de vista ocurre cuando entre el receptor y el transmisor existen reflexiones o absorciones de la señal lo que resulta en una degradación de la señal recibida lo que se manifiesta por medio de los siguientes efectos: atenuación plana, atenuación selectiva en frecuencia o interferencia Inter.-símbolo. Estos efectos se mantienen bajo control con el W-OFDM que es una tecnología propietaria de WI LAN quién recibió, en 1994, la patente 5,282,222 para comunicaciones inalámbricas de dos vías y banda ancha OFDM (WOFDM). Esta patente es la base para los estándares 802.11a, 802.11g, 802.11a R/A, 802.16 a estándares para HiperMAN.

Los sistemas W-OFDM incorporan además estimación de canal, prefijos cíclicos y códigos Reed-Solomon de corrección de errores.

Wi-LAN introdujo su línea de productos BWS 3000 basada en W-OFDM en octubre del 2001. Actualmente ya ha introducido al mercado la tercera generación de equipos OFDM siendo el único proveedor mundial con una sólida experiencia en esta tecnología probada a través de la excelencia de sus productos.

Es indudable que la gran mayoría de las redes de área local de hoy en día funcionan bajo el estándar 802.11b. Sin embargo, la creciente disponibilidad en el mercado de tarjetas de radio y access points con tecnología 802.11a es la más clara señal de la existencia de otra poderosa tendencia en solucionespara las redes conocidas como LAN. La presencia de ambas tecnologías lleva a los usuarios a confusiones sobre cuál es "mejor" para decidir cuál de las dos deben usar.

Como probablemente sabe, las tecnologías 802.11a y 802.11b definen cada una capa física diferente. Los radios 802.11b transmiten a 2.4 GHz y envían datos a tasas tan altas como 11Mbps usando modulación DSSS (Espectro Disperso de Secuencia Directa); mientras que los radios 802.11a transimiten a 5 GHz y envían datos a tasas de hasta 54 Mbps usando OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing o en español Multiplexación de División de Frecuencia Ortogonal).

OFDM es una tecnología de modulación digital, una forma especial de modulación multi-carrier considerada la piedra angular de la próxima generación de productos y servicios de radio frecuencia de alta velocidad para uso tanto personal como corporativo. La técnica de espectro disperso de OFDM distribuye los datos en un gran número de carriers que están espaciados entre sí en distintas frecuencias precisas. Ese espaciado evita que los demoduladores vean frecuencias distintas a las suyas propias.

OFDM tiene una alta eficiencia de espectro, resilencia a la interface RF y menor distorsión multi-ruta. Actualmente OFDM no sólo se usa en las redes inalámbricas LAN 802.11a, sino en las 802.11g, en comunicaciones de alta velocidad por vía telefónica como las ADSL y en difusión de señales detelevisión digital terrestre en Europa, Japón y Australia.

El espectro de OFDM se traslapa

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(FDM) MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN EN FRECUENCIA

El empleo de técnicas de multiplexación por división en frecuencia requiere el uso de circuitos que tengan un ancho de banda relativamente grande. Este ancho de banda se divide luego en subcanales de frecuencia.

Cuando una portadora usa FDM para la multiplexación de conversaciones de voz en un circuito ordinario, el paso-banda de 3 Khz de cada conversación se traslada hacia arriba en la frecuencia según un incremento fijo de frecuencia. Este cambio de frecuencia coloca la conversación de voz en un canal predefinido del circuito multiplexado de FDM.

En el destino, otro FDM demultiplexa la voz, cambiando el spectrum de frecuencia de cada conversación hacia abajo con el mismo incremento de frecuencia que se hizo al principio hacia arriba.

El principal uso de FDM es para permitir a las portadoras llevar un gran número de conversaciones de voz simultáneamente en un único circuito común enrutado entre dos oficinas portadoras.

El proceso actual para asignar bandas de frecuencia a cada conversación de voz ha sido estandarizado por la CCITT. Las recomendaciones FDM de la CCITT gobiernan las asignaciones de canal de conversaciones de voz multiplexada basadas en el uso de 12, 60 y 30 canales de voz derivados.

Las técnicas de multicanalización son formas intrínsecas de modulación, permitiendo la transición de señales múltiples sobre un canal, de tal manera que cada señal puede ser captada en el extremo receptor. Las aplicaciones de la multicanalización comprenden telemetría de datos, emisión de FM estereofónica y telefonía de larga distancia.

FDM es un ambiente en el cual toda la banda de frecuencias disponible en el enlace de comunicaciones es dividida en subbandas o canales individuales. Cada usuario tiene asignada una frecuencia diferente. Las señales viajan en paralelo sobre el mismo canal de comunicaciones, pero están divididos en frecuencia, es decir, cada señal se envía en una diferente porción del espectro. Como la frecuencia es un parámetro analógico, por lo regular el uso de esta técnica de multicanalización es para aplicaciones de televisión. Las compañías de televisión por cable utilizan esta técnica para acomodar su programación de canales.

La tecnología OFDM parte una señal de alta velocidad en decenas o centenas de señales de menor velocidad, que son transmitidas en paralelo. Esto crea un sistema altamente tolerante al ruido, al mismo tiempo es muy eficiente en el uso del ancho de banda y por lo tanto permite una amplia covertura de área punto a punto y multipunto.

Actualmente existen equipos con la capacidad de transmitir desde 1.5Mbps hasta 30Mbps en 25MHz de ancho de banda y pronto se estarán produciendo equipos que superaran velocidades de 100Mbps. Adicionalmente a la velocidad, se cuenta con opciones de seguridad que hacen virtualmente imposible decifrar la señal que se transmite.

Los equipos con tecnología OFDM ayudan a las empresas a evitar los altos costos de instalación de cable, a eliminar rentas mensuales o cargos por licenciamiento. Son la solución ideal en distancias moderadas para redes de información punto a punto, multipunto, acceso de alta velocidad a Intenet, extensiones de LAN/WAN, Videoconferencia, Telefonía, Telemetría, Control, Etc.

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Multiplicador analógico

En electrónica un multiplicador analógico es un dispositivo que toma dos señales eléctricas analógicas y produce una salida cuyo valor es el producto de las entradas. Dichos circuitos pueden ser utilizados para implementar funciones relacionadas tales como los cuadrados (aplica la señal a ambas entradas) y las raíces cuadradas.

Un multiplicador analógico electrónico puede ser denominado de diversas maneras, dependiendo de su función.

Si una entrada de un multiplicador analógico se mantiene a un voltaje constante, una señal en la segunda entrada se escalará en proporción al nivel de la entrada fija. En este caso el multiplicador analógico puede considerarse un amplificador controlado por tensión. Las aplicaciones obvias serían para el control de volumen electrónico y controles automáticos de ganancia. Aunque los multiplicadores analógicos a menudo se utilizan para tales aplicaciones, los amplificadores controlados por tensión no son necesariamente amplificadores analógicos. Por ejemplo, un circuito integrado diseñado para ser utilizado como un control de volumen puede tener una entrada de señal diseñada para 1Vp-p, y un control de entrada diseñada para 0-5 V dc; esto es, las dos entradas no son simétricas y el control de entrada tendrá un ancho de banda limitado.

Por contraste, en lo que se considera generalmente como un verdadero multiplicador analógico, las dos señales de entrada tienen idénticas características. Las aplicaciones específicas a un verdadero multiplicador analógico son aquellas donde ambas entradas son señales, por ejemplo en un mezclador de frecuencia o en un circuito analógico para aplicar una Transformada de Fourier discreta.

Se denomina multiplicador de cuatro cuadrantes a aquel en donde las entradas y salidas pueden variar entre positivo y negativo. Muchos multiplicadores sólo trabajan en 2 cuadrantes (una entrada puede tener sólo una polaridad), o en un cuadrante (las entradas y salidas tienen sólo una polaridad, generalmente positiva).

La mayoría de los circuitos de multiplicador analógico están incorporados en circuitos integrados diseñados para aplicaciones específicas, tales como un convertidor Verdadero de RMS, aunque existen varios componentes para el armado de multiplicadores analógicos de propósito general como el dispositivo AD834 de Analog Devices. Los dispositivos de propósito general suelen incluir atenuadores o amplificadores en las entradas o salidas para permitir el escalamientro de la señal dentro de los límites de voltaje del circuito.

Si bien los circuitos de los multiplicadores analógicos son muy similares a los amplificadores operacionales, son mucho más susceptibles a problemas relacionados con ruido y desvío del voltaje, ya que dichos errores pueden terminar multiplicándose. Cuando se trata con señales de alta frecuencia, los problemas relacionados con el faseo pueden resultar complejos. Por esta razón, la construcción de multiplicadores analógicos de largo alcance para propósitos generales es mucho más complicada que la de los amplificadores operacionales comunes, y dichos dispositivos son típicamente producidos usando tecnologías especiales y laser trimming, como los usados para amplificadores de alta eficiencia. Esto quiere decir que tienen un costo relativamente alto y son generalmente utilizados solo cuando son indispensables.

En la mayoría de los casos las funciones realizadas por un multiplicador analógico se pueden realizar mejor y a coste más bajo utilizando las técnicas Digitales de Procesamiento de Señal. En frecuencias bajas, una solución digital será más barata y más efectiva, y permite que la función de circuito para ser modificada por las micro-instrucciones. A frecuencias más altas, el coste de aplicar las soluciones digitales aumenta mucho más rápidamente que las soluciones analógicas. Cuando los avances digitales de la tecnología, el uso de multiplicadores analógicos tiende a ser marginado siempre más hacia circuitos más altos de frecuencia o muy aplicaciones de especialista.

Además, la mayoría de las señales ahora se destinan a llegar a ser digitalizadas eventualmente en el sendero de señal, y si en todas posibles las funciones que requerirían un multiplicador tiende a ser movido al lado digital. Por ejemplo, en multímetros Digitales tempranos, las funciones verdaderas de RMS fueron proporcionadas por circuitos analógicos externos de multiplicador. Actualmente (a excepción de medidas de alta frecuencia) la tendencia deberá aumentar la tasa de muestreo del DAC para Digitialise que la señal de entrada que permite RMS y una gama entera de otras funciones para ser llevados a cabo por un procesador digital.

Además, reóstatos digitalmente controlados permiten microcontroladores para aplicaciones tales como el control del tono y CAG sin tener que procesar la señal digital directamente.

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SALTO EN FRECUENCIA (FHSS: FREQUENCY HOPPING SPREAD SPECTRUM)

FHSS de banda estrecha consiste en que una trama de bits se envía ocupando ranuras específicas e tiempo en diversos canales de radio-frecuencia.

FHSS de banda ancha consiste en que durante el intervalo de 1 bit se conmutan diversos canales de radio-frecuencia.

Al igual que Ethernet los datos son divididos en paquetes de información, solo que estos paquetes son enviados atraves de varias frecuencias, esto es conocido como "Hopping Pattern", la intención de enviar la información por varias frecuencias es cuestión de seguridad, ya que si la información fuera enviada por una sola frecuencia sería muy fácil interceptarla.

Además, para llevar acabo la transmisión de datos es necesario que tanto el aparato que envia como el que recibe información coordinen este denominado "Hopping Pattern". El estandard IEEE 802.11 utiliza FHSS, aunque hoy en dia la tecnologia que sobresale utilizando FHSS es Bluetooth

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http://www.monografias.com/trabajos14/modulac-frecuencia/modulac-frecuencia.shtml

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Célula de Gilbert

En la electrónica , la célula de Gilbert es un mezclador de multiplicar electrónico descrito por primera vez por Barrie Gilbert en 1968. La corriente de salida del circuito es una multiplicación exacta del diferencial () las intensidades de base de ambas entradas.

La célula de Gilbert consta de dos amplificador diferencial formado por etapas emisor-junto pares de transistores (Q1/Q4, Q3/Q5) cuyas salidas están conectadas (corrientes resume) con fases opuestas. Las uniones emisor de estas etapas de amplificación son alimentados por los colectores de una tercera par diferencial (Q2/Q6). Las corrientes de salida de Q2/Q6 convertido intensidades de emisor para los amplificadores diferenciales, por lo tanto las corrientes de salida de estas etapas son linealmente dependiente de estas corrientes de emisor y las tensiones de entrada respectivos. La combinación de las dos etapas diferencia "corrientes de salida rendimientos operación de cuatro cuadrantes.

Un circuito equivalente funcionalmente puede construirse utilizando transistores de efecto de campo ( JFET , MOSFET ) o los tubos de vacío .

Una célula de Gilbert se puede utilizar como:

• Una pequeña señal precisa cuadrantes multiplicador de cuatro (con la condición de que ambas entradas son pequeñas en comparación con T V (tensión térmica = 0.025V de)
• Una gran señal detector de fase (con la condición de que ambas entradas son grandes en comparación con V T)
• Un modulador en una aplicación de comunicaciones (con la condición de que sólo una entrada es pequeña en comparación con V T, mientras que la otra entrada que sea mayor)
• Un circuito de pre-procesamiento en un ADC Flash para reducir el número de elementos de comparación en esta arquitectura. Esto se conoce como plegamiento

Rafael Vivas