Ancho de banda en transmición digital entre microcontroladores.

[julian403]

Buenos días. Estoy transmitiendo en banda base digital entre 2 microcontroladores pic18f4550 señales digitales. La tasa de bits es 10 Mbps por un cable par trenzado cat 3. Ahora bien los pulsos llegan deformados dando un mayor tiempo de subida en las transiciones de tensiones, siendo que detectan el flanco ascendente los micros y creo que no estoy entendiendo algo del ancho de banda en transmisiones digitales.

Los pulsos en la salida de los pic tienen forma rectangular con un periodo, es decir, duración de 100ns y son de la forma RZ. Es decir, 0= 0V y 1=5V. Y el tiempo de subida y bajada de los pulsos según la hoja de datos es de 10 ns y efectivamente mido algo cercano a eso en los puertos de salida.

Según los parámetros del par trenzado este tiene un ancho de banda de 16MHz. Mi duda es la siguiente, si considero a los trenes de pulso entre los puertos su espectro en frecuencia es algo así a seno complementarios y tienen un ancho de banda infinito, entonces ¿por qué se considera que el ancho de banda en una transmición digital es la tasa de bits?

Yo por mi parte he buscado información en libros y he encontrado que Nyquist propone que los pulsos tengan la forma de un coseno levantado para reducir la ISIS y para que el ancho de banda esté acotado. ¿que me dicen? ¿es mejor que los pulsos sean de esa forma más que unos pulsos rectangulares?

Obtener esa forma de pulso creo que no es dificil solo tendría que anexar un filtro a la salida del transmisor.

Saludos.

 

[chclau]

Quien dijo que el ancho de banda es la tasa de bits?

Si estas mandando pulsos cuadrados, el componente principal de frecuencia es el tiempo de subida y de bajada de los pulsos, el ancho de banda de los pulsos es proporcional a la inversa del tiempo de subida, que es mucho menor que la duracion de los pulsos en si.

Por eso la respuesta es SI, conviene toda la vida enviar pulsos cuyo flanco de subida sea mucho menos "agresivo" que un tren de pulsos cuadrados.

A que distancia estas enviando los pulsos?

 

[TRILO-BYTE]

pero antes de hablar como un libro de texto de teoremas de comunicacion ISBN bla bla bla 1982 autor fulano de tal.

hay que hecharle coco al asunto

¿que demonios piensas transmitir?

por que como sabemos todos en banda base van a existir perdidas ya sea por ruido, atenuacion propia del medio en este casi un cable pelado UTP que se encontraron en un basurero conectado a un protoboard, y donde la habitacion hay lamparas con balastros.

es logico que va a existir transmicion basura.

por eso se debe usar un protocolo de transmicion y una modulacion.

puedes usar un protocolo RS232 o RS485, aunque sea para enviar bits simples sin datos.

o puedes modular y demodular del otro lado usando una onda guiada en este caso un cable que te encontraste en la basura.

ASK, AM, FM, ETC.

 

[julian403]

Es una alarma que desarrolle. Entre 2 casas aledañas pertenecientes a un mismo dueño, siendo que este vive en una y la otra la alquila. El dueño me pidió que si bien halla un sistema independiente en cada una este mismo quiere tener una centralización en su casa de manera de que le comunique lo que pasa en la del al lado. En caso de que suceda algo en la de alquilación sonará la alarma en el interior de solo en su casa, además de la bocina externa y le muestra en un display que sensor se activó. ¿por qué? bueno eso quiere esta persona diciendo que un vecino de 2 a tres casas le suena su alarma y se ha confundido creyendo que es la del el, etc.

Solucioné la deformación del pulso que podría ocacionar un falso disparo bajando la frecuencia de la señal de 10MHz a 1MHz. Porque como es transmitir una secuencia de 4 bits (siendo que hay 10 sensores en la casa y un display en la alarma central muestra que sensor ocacinó el disparo de manera de que el tipo sepa si entraron por el fondo o por adelante) además al ser 4 pulsos mas el bit de inicio y stop (usando RS232) son 12 microsegundos y 1 microsegundo de diferencia desde que alguien entre a una casa no hace la diferencia.

Con respecto al ruido que puede ocacionar un falso disparo, teniendo en cuenta que es un cable mallado y la señal tiene una amplitud de 5 [V] un falso disparo dado por el error de un bit no es tan probable. Lo digo porque me medido con el FFT del osciloscopio cerca de cables de tensión domiciliaria y la tensión pico de 200 mV la que cae en la frecuencia de 50Hz y un ruido blanco de 20 mV en todo el otro rango de frecuencia. Por lo que puse en la entrada de los circuitos un op en modo comparador para que tensiones arriba de 3V la lleve a 5V y en caso contrario la tire a masa.

Ahora bien, solo me quedó la duda con respecto a que forma del pulso sería la más optima. Con respecto a lo que decía chaclau, calculé (en realidad lo hiso un software) la respuesta en frecuencia de un pulso de frecuencia 1 Mhz con una pendiente de 5 V por 10 nanosegundo de subida y bajada, y obtube lo siguiente:



Se observa que es una campana, y tomando la consideración del 98%, el 98% de la energía de la señal cae desde 0Hz a 1MHz por ende el ancho de banda es 1MHz en este caso chclau. Por eso pienso que el ancho de banda corresponde con la tasa de bits y a eso lo anexo, por ejemplo, ¿de cuanto es tu ancho de banda de la conección a internet? pues está dada en Mbps, que tiene la misma unidad que frecuencia.

Ese criterio había tomado para considerar la frecuencia de 10 MHz para un cable trensado cat 3 de 16 MHz de ancho de banda. Veo que no es tan así, teniendo una pequeña deformación que creo que no se debía al ancho de banda sino a la interferencia intersimbolo. Y por eso pensé que la forma del pulso es determinante y todos los libros dicen que el pulso tiene que ser coseno levantado.

Creo que ante desarrollo de circuitos comerciales tenemos que tener en cuenta estas cuestiones para desarrollar de la forma más eficiente.