Apoyo Introduccion - Carlos Medina, apuntes de la clase de comunicaciones I y fundamentos de Telecomunicaciones PDF

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Preguntas de repaso / Introducción ¿Qué es telecomunicación? ¿Cuál fue el primer sistema de telecomunicaciones práctico desarrollado y cómo funcionaba? ¿Qué impacto considera que tuvo en el desarrollo de la sociedad? ¿Cuáles son los tres elementos básicos de un sistema de comunicación? Explique su f...

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Preguntas de repaso / Introducción 1. ¿Qué es telecomunicación? 2. ¿Cuál fue el primer sistema de telecomunicaciones práctico desarrollado y cómo funcionaba? ¿Qué impacto considera que tuvo en el desarrollo de la sociedad? 3. ¿Cuáles son los tres elementos básicos de un sistema de comunicación? Explique su función. 4. ¿Cuáles son los dos modos básicos de comunicación? ¿En qué se diferencian? Mencione algunos ejemplos de sistemas que operen con estos modos. 5. ¿Cuáles son los dos recursos básicos de un sistema de comunicación? ¿Cuál es su importancia? 6. ¿Cómo se pueden clasificar los canales de comunicación? Mencione algunos ejemplos de estos tipos de canales. 7. ¿Qué es la razón señal-a-ruido? ¿Por qué es importante en los sistemas de comunicación? 8. ¿Qué es una fuente de información? ¿Cómo se clasifican las fuentes de información? 9. Indique algunas ventajas de los sistemas de comunicación digital sobre los analógicos y algunas limitaciones de los primeros. 10. ¿Qué es información y cómo se mide desde el punto de vista de un sistema de comunicaciones? 11. ¿Qué es entropía y cómo se mide? ¿Cuál es su importancia? 12. Describa el término modulación. ¿Cuál es su importancia en un sistema de comunicaciones? 13. Describa el término multiplexión. 14. Mencione los tipos básicos de multiplexión. ¿Cuál es su importancia en un sistema de comunicaciones? 15. Dibuje un diagrama de bloques de un sistema de comunicación digital básico y explique la función de cada componente. 16. Defina el concepto de capacidad. 17. ¿Cuál es la expresión de capacidad para un canal AWGN? ¿Qué indica? 18. ¿Qué estable el teorema de la codificación de un canal con ruido de Shannon? ¿Cuál es su importancia? 19. ¿Por qué un sistema de comunicaciones tiene naturaleza aleatoria? 20. ¿Cuáles son los tres elementos básicos de una red de telecomunicaciones? 21. ¿Cuál es la tendencia en las nuevas redes de telecomunicación?

Problemas de práctica / Introducción 1. Si todos los mensajes emitidos por una fuente son igualmente probables, con probabilidad P, determine la entropía de la fuente. 2. Para una fuente binaria, es decir, una fuente con símbolos {0,1}, grafique la entropía de la fuente en función de la probabilidad p de enviar un 1 binario, ¿para qué valor de p alcanza la entropía su máximo valor? ¿cuánto vale? 3. Una fuente emite los siguientes símbolos con la probabilidad indicada: 0 (0.30); 1 (0.15); 2 (0.10); 3, 4, 5, 6, 7, 8 (0.07 cada uno); 9 (0.03). Determine la información promedio de la fuente. 4. Una fuente discreta sin memoria tiene cuatro símbolos x1, x2, x3, x4 con probabilidades P1 = 0.4, P2 = 0.3, P3 = 0.2 y P4 = 0.1, respectivamente. a. Calcule la entropía de la fuente. b. Determine la cantidad de información contenida en los mensajes x1 x2 x1 x4 y x2 x3 x3 x4 y compárelas con la entropía de la fuente. 5. Convierta las siguientes potencias de señal en dBm: a. 0.01 W b. 5 pW c. 4  10–15 W d. 1.5  10–9 W 6. Convierta las siguientes potencias de señal en Watts: a. – 100 dBm b. – 40 dBW c. – 50 dBm d. 3 dBW 7. ¿Cuánto es la capacidad de un canal AWGN que tiene un ancho de banda de 300 kHz y una SNR de 30 dB? Grafique la capacidad del canal en función de la SNR en el intervalo de 0 a 30 dB para un ancho de banda fijo. 8. ¿Cuál es el efecto, sobre la capacidad de información de un canal de comunicaciones, de duplicar el ancho de banda? ¿y cuál al reducirlo a la mitad? 9. Una fuente de información emite 10 posibles símbolos con igual probabilidad. a. Calcule la entropía de la fuente. b. ¿Cuántos bits como mínimo debe tener un código para representar los posibles símbolos? c. ¿Con qué frecuencia debe emitir la fuente un símbolo para transmitir información a razón de 2 bits/s? 10. Se dispone de una fuente que tiene un alfabeto de 100 caracteres, los cuales se transmiten por medio de palabras binarias. a. Determine el número mínimo de bits necesarios para representar cada carácter. b. ¿Cuál es la velocidad de transmisión en b/s y caracteres/s a través de un canal con 3.2 kHz de ancho de banda y SNR de 25 dB? c. ¿Cuál es el contenido de información de cada carácter si todos tienen la misma probabilidad de transmitirse? 11. Un televisor de alta resolución contiene 2  106 elementos de imagen y 16 diferentes niveles de brillo. Las imágenes se repiten a una razón de 32 imágenes por segundo. Todos los elementos

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de imagen se consideran independientes, y todos los niveles de brillos son igualmente probables. Calcule la razón promedio de información transmitida por esta fuente de televisión. 12. Un canal de voz de la red telefónica tiene un ancho de banda de 3.4 kHz. Calcule la mínima razón señal-a-ruido requerida para soportar una transmisión de información a través del canal a una razón de 9 600 b/s. 13. Un dispositivo recibe datos alfanuméricos a través de un canal de voz de 3.4 kHz y una SNR de 20 dB. El alfabeto tiene un total de 128 símbolos. Asumiendo que los símbolos son equiprobables y que las transmisiones sucesivas son estadísticamente independientes: a. Calcule la capacidad de información del canal. b. Calcule la razón de símbolo máxima para la cual es posible una transmisión libre de errores a través del canal. 14. Una fuente tiene un alfabeto que contiene los dígitos del 0 al 9 más dos caracteres especiales. Considere que las probabilidades de enviar cada uno de estos caracteres es 0.01, y la de enviar un dígito del 0 al 9 es de 0.098. La fuente emite símbolos a razón de 2 símbolos/s, calcule la velocidad de transmisión de la fuente en b/s. 15. Se tiene un módem para enviar datos a través de una línea telefónica analógica con un intervalo de frecuencias de 300 a 3200 Hz. Calcule la máxima velocidad de transmisión de los datos que se puede tener sin errores si la razón señal-a-ruido de la línea es de 20 dB.

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