Banda base

Señal que tiene un rango de frecuencia muy estrecho cerca de cero

Espectro de una señal de banda base , energía E por unidad de frecuencia en función de la frecuencia f . La energía total es el área bajo la curva.

La banda base es una señal que tiene un rango de frecuencia cercano a cero, es decir, una magnitud espectral que es distinta de cero solo para las frecuencias cercanas al origen (denominado f = 0) y despreciable en otros lugares. ^[1] En telecomunicaciones y procesamiento de señales , las señales de banda base se transmiten sin modulación, es decir, sin ningún cambio en el rango de frecuencias de la señal. ^{[2] La} banda base tiene una frecuencia baja, contenida dentro de la banda desde cerca de cero hercios hasta una frecuencia de corte más alta . La banda base puede ser sinónimo de paso bajo o no modulada , y se diferencia debanda de paso , paso de banda , portadora modulada , frecuencia intermedia o radiofrecuencia (RF) .

Varios usos

Señal de banda base

Una señal de banda base o señal de paso bajo es una señal que puede incluir frecuencias muy cercanas a cero, en comparación con su frecuencia más alta (por ejemplo, una forma de onda de sonido se puede considerar como una señal de banda base, mientras que una señal de radio o cualquier otra señal modulada es no). ^[3]

Un ancho de banda de banda base es igual a la frecuencia más alta de una señal o sistema, o un límite superior en tales frecuencias, ^[4] por ejemplo, la frecuencia de corte superior de un filtro de paso bajo . Por el contrario, el ancho de banda de paso de banda es la diferencia entre una frecuencia más alta y una frecuencia más baja distinta de cero.

Canal de banda base

Un canal de banda base o canal de paso bajo (o sistema o red ) es un canal de comunicación que puede transferir frecuencias muy cercanas a cero. ^[5] Algunos ejemplos son los cables seriales y las redes de área local (LAN), a diferencia de los canales de banda de paso , como los canales de radiofrecuencia y los cables filtrados de banda de paso de la red telefónica analógica. La multiplexación por división de frecuencia (FDM) permite que un cable telefónico analógico lleve una llamada telefónica de banda base, al mismo tiempo que una o varias llamadas telefónicas moduladas por la portadora.

Transmisión de banda base digital

Artículo principal: código de línea

La transmisión de banda base digital, también conocida como codificación de línea , ^[6] tiene como objetivo transferir un flujo de bits digital sobre un canal de banda base, típicamente un cable sin filtrar, al contrario de la transmisión de banda de paso , también conocida como transmisión modulada por portadora . ^[7] La transmisión de banda de paso hace posible la comunicación a través de un canal filtrado de paso de banda, como el bucle local de la red telefónica o un canal inalámbrico de banda limitada. ^{[ cita requerida ]}

Transmisión de banda base en Ethernet

La palabra "BASE" en los estándares de la capa física de Ethernet , por ejemplo 10BASE5 , 100BASE-TX y 1000BASE-SX , implica transmisión digital de banda base (es decir, que se utilizan un código de línea y un cable sin filtrar). ^{[8] [9]}

Procesador de banda base

Un procesador de banda base también conocido como BP o BBP se utiliza para procesar la señal digital convertida hacia abajo para recuperar datos esenciales para el sistema digital inalámbrico. El bloque de procesamiento de banda base en los receptores GNSS generalmente es responsable de proporcionar datos observables: pseudodistancias de código y mediciones de fase de portadora, así como datos de navegación. ^{[ cita requerida ]}

Señal de banda base equivalente

Una señal de banda base equivalente o una señal de paso bajo equivalente es, en los métodos de modulación analógica y digital para señales (de paso de banda) con frecuencia portadora constante o variable (por ejemplo , ASK , PSK QAM y FSK ), una representación de valor complejo de la señal física modulada (la llamada señal de banda de paso o señal de RF ). La señal de banda base equivalente es donde está la señal en fase, la señal de fase en cuadratura y la unidad imaginaria. En un método de modulación digital, las señales y de cada símbolo de modulación son evidentes a partir de la${\displaystyle Z(t)=I(t)+jQ(t)\,}$${\displaystyle I(t)}$${\displaystyle Q(t)}$${\displaystyle j}$${\displaystyle I(t)}$${\displaystyle Q(t)}$diagrama de constelación . El espectro de frecuencia de esta señal incluye tanto frecuencias negativas como positivas. La señal de banda de paso física corresponde a

${\displaystyle I(t)\cos(\omega t)-Q(t)\sin(\omega t)=\mathrm {Re} \{Z(t)e^{j\omega t}\}\,}$

donde es la frecuencia angular de la portadora en rad / s. ^[10]${\displaystyle \omega }$

Modulación

Una señal en banda base se usa a menudo para modular una señal portadora de frecuencia más alta para que pueda ser transmitida por radio. La modulación da como resultado el desplazamiento de la señal a frecuencias mucho más altas (radiofrecuencias o RF) de lo que se extendía originalmente. Una consecuencia clave de la modulación de amplitud (AM) de doble banda lateral habitual es que el rango de frecuencias que abarca la señal (su ancho de banda espectral ) se duplica. Por lo tanto, el ancho de banda de RF de una señal (medido desde la frecuencia más baja en contraposición a 0 Hz) es el doble de su ancho de banda de banda base. Se pueden tomar medidas para reducir este efecto, como la modulación de banda lateral única . Algunos esquemas de transmisión como la modulación de frecuencia use aún más ancho de banda.

La figura muestra lo que sucede con la modulación AM:

Comparación de la versión de banda base equivalente de una señal y su versión de RF modulada en AM (doble banda lateral ), que muestra la duplicación típica del ancho de banda ocupado.

Ver también

Busque banda base en Wiktionary, el diccionario gratuito.

• Envolvente compleja
• Banda ancha
• Componentes en fase y en cuadratura
• Banda estrecha
• Banda ancha

Referencias

1. Leon W. Couch II (1993). Sistemas de comunicación digital y analógica . Prentice Hall.
2. BP Lathi (1983). Modernos sistemas de comunicación digital y analógica . Holt, Rinehart y Winston.
3. Steven Alan Tretter (1995). Diseño de sistemas de comunicación utilizando algoritmos Dsp: con experimentos de laboratorio para el TMS320C30 . Saltador. ISBN 0-306-45032-1.
4. Mischa Schwartz (1970). Información, transmisión, modulación y ruido: un enfoque unificado de los sistemas de comunicación . McGraw-Hill.
5. Chris C. Bissell y David A. Chapman (1992). Transmisión de señal digital . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 0-521-42557-3.
6. Mikael Gustavsson y J. Jacob Wikner (2000). Convertidores de datos CMOS para comunicaciones . Saltador. ISBN 0-7923-7780-X.
7. Jan WM Bergmans (1996). Transmisión y grabación de banda base digital . Saltador. ISBN 0-7923-9775-4.
8. IEEE 802.3 1.2.3 Capa física y notación de medios
9. "Programa Obtener IEEE" . Standards.ieee.org . IEEE . Consultado el 29 de marzo de 2017 .
10. Proakis, John G. Digital Communications , cuarta edición. McGraw-Hill, 2001. pág. 150.