Unidad N° 3: técnicas de transmisión de datos

¿Cómo se llama el proceso que toma puntos de una señal analógica para convertirla en digital?

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El proceso de convertir una señal analógica en una señal digital se conoce como muestreo (sampling). Consiste en tomar puntos o muestras de la señal analógica a intervalos regulares de tiempo, y asignarle un valor digital a cada una de esas muestras.

Es decir, se toma la señal continua en el tiempo (analógica) y se la convierte en una serie de valores discretos (digitales) que representan la magnitud de la señal en esos instantes específicos. Esto permite digitalizar cualquier tipo de señal analógica, como el sonido o la imagen, y procesarla posteriormente de forma digital.

¿Qué nombre recibe el proceso que asigna un valor numérico específico a cada muestra tomada?

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La cuantización es un proceso clave en la conversión de señales analógicas a digitales. Después del muestreo, donde se toman puntos discretos de la señal continua, llega el turno de la cuantización.

En este paso, a cada muestra se le asigna un valor digital discreto que se encuentra dentro de un rango predefinido. Por ejemplo, si la señal analógica puede tener valores entre 0 y 10 voltios, se puede establecer un umbral en 5 voltios y asignar el valor digital 0 a todo lo que esté por debajo y 1 a todo lo que esté por encima.

Esta simplificación de la señal analógica continua a valores digitales discretos es lo que permite procesar la información de manera digital. Aunque se pierde algo de precisión, la cuantización ofrece importantes ventajas como la robustez frente al ruido, la facilidad de almacenamiento y procesamiento, y la posibilidad de aplicar técnicas avanzadas de detección y corrección de errores.

¿Qué concepto define el rango de frecuencias que ocupa una señal?

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El ancho de banda es un concepto fundamental en el mundo de las redes informáticas. En términos sencillos, se refiere a la capacidad máxima de una conexión para transmitir datos. Podemos distinguir dos tipos de ancho de banda:

Ancho de banda analógico: Es el rango de frecuencias que puede transmitir un sistema electrónico analógico, como una señal de radio o una conexión por cable. Se mide en hercios (Hz).

Ancho de banda digital: Es la velocidad máxima de transmisión de datos, medida en bits por segundo (bps). Representa cuánta información puede fluir de un lugar a otro en un tiempo determinado.

Es importante tener en cuenta que el ancho de banda teórico o "ancho de banda máximo" rara vez se alcanza en la práctica. Factores como el medio de transmisión, la distancia, el ruido y los protocolos utilizados afectan al rendimiento real, que suele ser inferior al ancho de banda digital.

¿Qué técnica se usa para "empaquetar" una señal en una onda portadora para que pueda viajar por el canal?

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La modulación es un proceso fundamental en las comunicaciones digitales y analógicas. Consiste en modificar alguna de las características de una onda portadora (amplitud, frecuencia o fase) de acuerdo a la señal de información que se quiere transmitir.

El objetivo principal de la modulación es adaptar la señal de información a las características del medio de transmisión, de manera que pueda ser transmitida con mayor eficiencia y calidad. Algunas ventajas clave de la modulación son:

• Aumentar la cantidad de información que puede transmitirse en un ancho de banda dado.

• Mejorar la inmunidad al ruido e interferencias de la señal.

• Facilitar la multiplexación de múltiples señales en un mismo canal.

• Permitir la transmisión inalámbrica de la información.

Existen diferentes tipos de modulación, clasificados según el parámetro de la onda portadora que se modifica: amplitud (AM), frecuencia (FM) o fase (PM). Estas técnicas pueden ser tanto analógicas como digitales, dependiendo del tipo de información que se quiera transportar.

¿Cómo se llama el proceso que permite compartir un canal entre varios usuarios, dividiéndolo por tiempo o frecuencia?

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Imagina que en tu casa tienes varios dispositivos que necesitan conectarse a internet: tu computadora, tu celular, la tablet de tu hermano. Si todos se conectaran por separado, se estarían usando muchos cables y ocupando varios espacios.

En cambio, la multiplexación es como hacer una tubería grande por donde puedan pasar todos esos cables en un solo lugar. De esta forma, se puede compartir un mismo "camino" o canal de comunicación entre varios dispositivos.

Esto es muy útil porque nos permite aprovechar mejor el ancho de banda disponible. En lugar de tener que esperar nuestro turno para enviar información, todos pueden enviarla al mismo tiempo. ¡Es como tener una autopista en lugar de calles angostas!

Existen diferentes formas de hacer esta multiplexación, por ejemplo, dividiendo el tiempo, el espacio o las frecuencias. Pero el objetivo es siempre el mismo: permitir que varios dispositivos o señales puedan viajar juntos por un mismo canal o medio físico.

¿Qué tipo de codificación añade bits para detectar o corregir errores durante la transmisión?

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Imagina que tienes que enviar un mensaje importante a un amigo. Para que llegue bien, primero lo tienes que "empaquetar" o codificar de una manera especial. Por ejemplo, podrías agregarle una clave o número secreto que le permita a tu amigo saber que el mensaje es de verdad y no una broma.

Eso mismo pasa con la información que se transmite a través de las redes de computadoras. Los datos, ya sean texto, audio o video, se codifican de forma especial antes de ser enviados por el medio físico (cable, fibra óptica, aire, etc.).

La codificación de canal es el proceso de aplicar reglas y técnicas para transformar esos datos en una secuencia de bits (0 y 1) que puedan viajar de manera segura por la red. Algunas de estas técnicas son:

• Agregar bits de control o verificación para detectar y corregir errores

• Dividir la información en paquetes más pequeños

• Utilizar patrones específicos para representar los bits 0 y 1

De esta manera, el receptor puede interpretar correctamente los datos y reconstruir la información original, tal como la enviaste. ¡Es como si le dieras a tu amigo la clave para descifrar el mensaje!