tesis_uam/Electrocardiograma modular_UAM3559.pdf - cedip

UNIVERSIDAD
AUTONOMA
METROPOLITANA
f - ~LEc-7kO&+Jidp;l
-- R. / c" f vi4/
PROYECTO TERMINAL.
SISTEMA DE ADQUISICION Y DETECCION DEL COMPLEJO
QRS, PARA EL ANALISIS Y REPRESENTACION DE UN
TACOGRAMA.
PARTICIPANTES:
MORALES VERA FRANCISCO
REYES MONTERROSAS JOSE RAUL.
REYES lUVERA OTHONIEL.
ASESORES. :
ING. JUAN RAMON JIMENEZ ALANIS.
M. en C. MIGUEL CADENA MENDEZ.

L INTRODUCCION.
En los hosptales el rango de mediciones es muy grande,
se encuentran
incluidas pebas bioquírmcas en sangre y otros fluidos, registros de alta fidelidad de
presibn mqphea, valoraci6n de la fhci6n respiratoaia, estudio de las sacs
elhtricas del cerebro, músculo y dn.Esta última resulta de inter& para gran
número de aplicaciones clínicas. Para redizar esta medici6n se utiliza un
elecmdi6graf0, con el cual se valora la capacidad para trasmitir el xmpulso
cardiaca. Cuando el impulso viaja por el &n,la corriente elktrica generada por
el potencial de wibn del miacardio se extiende hacia los líquidos que rodean al
~n,yunaparte~deesta~en~fl~enrealidadhastala~ciedel
cuerpo. Al colacar electrodos sobre la piel que esta al nivel del mrazbn y conectar
estos electrodos a un electroeardibgrafo se pueden registrar los voltajes generados
dumnte cada latido c8fdi8co a esta sedial se le denomina elecdograma (ECG).
Un electmcardiograma normal se muestra en la figura 1. La primera onda del
registro se ha d o con la letra "P" se origina por el voltaje generado al pasar el
impulso por las aurAculas, las espigas marcadas por las letras "Q", "R","S" se
originanalpPlsarel~soporlos~~~os,laonda"T"seproduceporelretanw,
del potencial de la membrana de las fibras m i ~ c aventxich s
a su nivel
normal de reposo, al final de la cantraccibn.
Una de las aplicaciones hospitalark de la SefIal de ECG mh cmmunes es la
medici6n de la Erecuencia c8lTdi&cB, la cual es definida como la fkuencia con que
ocurren los latidos del corazhn, gemdmnte se expresa en latidos por minuto. Las
variacionedetitiempoentrelatidoylatidoseconsideraadepoca~~enla
mayoría de los casos, un ejemplo de ello lo o h las unidades de cuidados
intensivos, en las que se manitarea la fieamcia cadaca tamando la cuenta de
complejos QRS por una unidad de tiempo de rekia,par lo general 2,15 6 30 seg.
Sin embargo es bien conocido que existe variaci6n entre latido y latido, una de las
raurnesporlaquewseconsideranestasvariacianes,espor~enlamavariadelogi
casos, no se cu&a can un instrummto cap de medirla. El presente trabajo soslaya
esta limitacibn al implementm un idmmnto capaz de medir estas variaciones en
forma instanthea.

El fenbmeno de la variaci6n de la firecuencia cardha es llamado variabilidad
dela 0
~~~lavariabilidadqueseprtsentalatidoalati~enlasvariables
cardiovasculares, a menudo reflejan la intemlacih entre perturt#lciones de la
funci6n cardiwular y la respmsta del sistema de regulacih cardiovascular en
respuesta de estas pertdaciw. Estas pertdacimes pueden ser de tip ex6geno 6
end6geno. Pur ejcmplo las perhbaciones resultado del estres ambiental, cambios
poshxales y los efectos mechicos de la respiracih son un ejemplo de
perbbaciunes ex6genas. Similrrrmente los efectos autorregulatorios en la resistencia
vascdar local que modifican la fimci6n cardiovascular global, ejemplifica una
perturbaci6n dgena. La respuesta del sistema de reguki6n cardim,
incluye por ejemplo del reflejo arkrial baromceptor afectando a la fkcuemia
cardiacaylaresi.stenciavascular@%ca.,re~~deesta~aal
modulacih autbnoma del proceso de ccwducci6n cadiam.
I R
P
T
Q

Origen del Ritmo Cardiac0
El~~senlavFCporpartedelacomunidad~~estabasadoenla
capacidad de usar estas mediciones para indicar la actividad del sistema nervioso
central (SNC). Existen evidencias que estas mediciones son alteradas por algún estado
patolt5gico Como por ejemplo la diabetes y enfermsdades cardiacas. y estas
alteracianestal~sepuedani~carconelestudiodelavFC.
Los latidos del coraz6n normales son apmxb4amente uno por segundo. No
todas las c&.las del coraz6n scm activadas -,
las dlulas muscb
del d (las cuales son responsables del bombeo mecdnico del coraz6n), son
a c t i ~ p o r ~ r e d ~ v a & ~ ~ r i t m i c a S . L a s ~ l u l a s c a t d i a c a s q u e t i e n e n
elritmointrinsecom8sr$pidoselocalizanenuna~~&elatrioderecho
llamada nodo sirwatrial (SA). En el curso de un latido normal, la actividad comienza
en el nodo SA posteriorme& es conducida a travbs del atrio a otra pequefla regih
llamada nodo atrio-ventricular (AV). De aqui se activan unas ramas umductivas
rlamnAsnHasdeHisypor~~a~~lulasIlamarlac&dePurktnge,conlascuales
ge activan las dlulas musculares de los ventdculos en forma sincronizada.
La actividad del nodo SA es regulada por una intmccibn de influencias del
cerebro, la mecanica de respiraci6n, circulacibn y la excrecibn de neUSO.hOlII1ODBS.
Entrelasm8s~~influenciasseencuentran dosramasdelsistemanervioso
autbnomo (ANS). La actividad en la rama simpatica del ANS aumenta la frecuencia
cBTdfBc8 y la hema de contraccih, en contraposici6n la activacibn del sistema
parasimpatico disminuye la íiecuencia c8tdi8c8. Nomalmente ambos el sistemas
simpatico y parasimpleitic0 son activados y sus efectos se contrapomn el ullo al ob.
El sistema parasungatico acttía m8s nipidamente; un cambio en el nivel de actividad
parasunp$tica afbcta la fiemencia c8tdi8c8 con un retraso de 0.5 seg.
aproxhdamente, para el caso del sistema simp4tico el retraso es de 3 seg.
apximdammte.
La actividad de la rama simpatica y parasimphtica del ANS se establece
kicamente en el cerebro. Estos son varios transductores que toman la informacibn
del sistema cardiovasculary la envh al cerebro. En particular son los baroreceptors
delacarotida,quesemidenlapresi6nsanguineacercadelabifim;acbndelaarteria
car6tida en el cuello, los banmaptoms 1ocaliZaQs el afco cadticlo y los receptores de

expansión atrial, localizadosl en las paredes atdes.
Los efectos &m de la circulación tambibn influyen en la fi.ecueacia
cardiaca. La respiracih es pmbablemente el Iloas importante. Durante la inspiraci6n
la kuencia cardiaca nonnalmcnfc se incrementa y en la espiraci6n disminqe, este
fenomenoesllamaAntmiasinusalyesnonnalengentesana,dehechosepuede
tomarcomr,unsigw,desalud.Laarritmiasinusalseobservam8sclanuneateenla
gente joven. La relaci6n entre la respiraci6n y la &mumcia cardiaca se debe a los
cambios en el tono del sistema parasmptitico, Drogas como la atropina que bloquean
los efectos del sistema nervioso parasi.mpbtico, eliminan por completo la arritmia
Sinusal.
Laactivaci6ndelnodoSAeseleventoinicialenunlatidononnaldelcclraz6n,
la actividad del nodo AV y el sistema de purlunge, es mochllBd8 por la relaci6n entre
el ritmo del mdo SA y el ritmo ventricular. En ciertos caws des o patol6gicos
el ritmo del nodo AV, sistema de pudcmge 6 daflo en el músculo ventricular pueden
cornpetif con el nodo SA. Algunas veces el músculo atrial muestra por si mismo una
actividad, que enmasum a la actividad del nodo SA. Un patol6gico, nipido e meplar
patdin de dvacih del atrio, fibdaci6n atrial, produce un ritmo irregular en la
contracci6n de los ventrículos, em el pnryecto desarrollado se consideran para el
dlisis y graficacih
solo latidos generados por el ritmo del nodo SA, que se
umsideraunritmosinusalnormal..

II. METODOLOGIA.
Para el &&o
del sistema se consideraron cuatro partes fimdammtales:
1) La adquisicibn de la S& de ECG.
2)LadetewibndelaondaRdelaseflaldeECG.
3) Medicibn del periodo R-R.
4) Despliegue en tiempo real y ahawmmiento de los datos obtenidos.
Adquisicí&n de ECG.
Para la adquisicih del ECG se consi-
cuatro puntos de impartanci.:
a) Amplificacibn de la seflal.
b) Filtrado.
c) Control de offiet.
d) Aislamiento elktrim.
Amplifícacih de la sefíal: Las caracfeTF8fic88 de la etapa de amplificacibn son las
siguientes: Se menta con un RMCC de 8Odb, una ganancia ajustable de 100-loOO.
Filtrado:ElfEltradosedividibendospartes,laIwirneraco~M~enunfiltroparala
seflaldeECGconun~~debandade0.5-120~laseguradaconsisteenunfiltro
pasa altas conuna fieamcia de corte variable (regulada mediante un potencihetm)
de 0.5 - 10 Hz para corregif cualquier CoIIlpOnenfe de DC en la seflal de ECG (el
valor kuentemente utilizado fM 1.5 Hz para difercrotes pruebas).
Control de offiet: Se cuenta con un ccmtrol de offset en un rango de 0-5 Volts, esto
con la finalidad de que la seflal de ECG se encud ubicada en la ventana de
conversibn A/D.
Aislamiento elktrim: Findmente se cuenta con la etapa de aislamiento elktrim, la
cual se implemento con un acoplamiento bptim de la seflal, para evitar cualquier
percance producido pur cunientes de füga.

Deteeci6n de la onda R
Parala~l~ibnenti~realdeestaeta~sepenaoendos~
a seguir, en f

Medicibn del periodo R-R
Se utiliutron el canjunto de timers y oontadores, con que cuenta el
mitxocmtroladm para generar la fkecwncia de m u m de la conVersi¿q ya que el
mi-bladamaneja frecuencias de rnuestrw superiores a las que se requim.
La imptancia de una adecuada eleccibn de la íemencia de muestre0 es crucial para
la lllsdicibn del periodo R-R, usualmente en algunos siatemas holter se utiliza una
íiecmncia de m u m de 128 Hi, sin embargo, para el estudio de la variabilidad de
la freeumcia txmbx, esta iiecumcia de muestrw, CompTOmefe la calidad de las
mediciones, es pa ello que se eligib una kuencia de muestrw, de 500 Hi. Ya que
elerrordebidoala~iademuestreocontribuyeenunaparte~~cialyesla
principal fuente de error en el caso de fiementias de rnuestreo demasiado bajas (1).

III. ALGORITMO DE DETECCION.
Unalgoritmoparala~ibndelaandaRdebe~eindicarlos
complejos QRS mieníras que debe rechazar las sefhles de ruido muscular o de otros
artefactos. Los coI13111ejos QRS vienen en diferentes tamafíos y fbrmas y en la sefIal
d e E C G d e u n ~ i ~ ~ ~ ~ ~ l e j ~ q u e
íkm y amplitud. Sin embargo, todos los complejos QRS incluyen por lo menos u118
pendientedesubidayunadebajadadeamplitudesmayaresalasdemasandas
caracfeTi9fic88 del ECG, así que el gradiente de la seflal es una Caracterlstica obvia
que se adopta como criterio de deteccibn.
Los @entes pronunciados son tambih CtiTBcfeTi8ticos del ruido muscular y
de otros artefhctos, así que a menos que 6stos sean nxhmdos el algcuitmo podwid
un gran numsro de falsos positivos. Loa picos de ruido son típicameate de
pronunciada pendiente y corta dumeibn, así que la manera m8s simple de
d i ~ l o es estableciendo una duracibn minima para que los @entes
pronunciados continuos fixmen parte de un complejo R. Por Bstas razones, el
~enteyladuracibndela~enteenlaseflaldeECGfwgon~como
criterios de &ecci&n para la detewibn de la onda R.
Se Imli.ln un m6todo de deteccibn de una sola mete por i5cilidade-s de
implemeatacibn, mAs sin -o un m&od.o de doble pendiente que detecta un par
de @entes pmnmciados y de signo opwsto (subiday bajada) que se presenta en
un lapso de tiempo muy cozto tiem ciertas ventajas.
El algoritmo funciona de la siguiente manera:
1. El mi-or se mantiene en un ciclo de espera la mayor pprrte del tiempo
hasta que el ConverfidOT A D genera la siguiente muestra de la seflal de ECG (An+1).
2. Una vez obtenida la siguiente muestra se checa que est& denh de una ventana
predetenniaada para los valores minim0 y maxim0 de amplitud de la sa.

4. Se c~mpara 10s gradientes Gny Gn+ly y así suce9ivamentey CO- una^ COII&&S
p.lledeterminadasdeel~yelmaximo~entepermitidosparasaberenqye
mamento se cumple con el requisito de amplitud de @ente para qye Bste f-
parte deunaondaR.
5. Si el n 4sh gradlente satishce el caitero de amplitud de gtadiente, se un
contadof para verificar la duraci6n de la pendiente. En caso contrario se espera ma
sigui~muestrapararealiutrnuevamenteelprocesoapartirdelpunto2.
6. Con la llegada de un nuevo @ente que cumple con la amplitud de @ente de
ondaRse hcmmentaestecontadorysechecasuvalorcantraunacanstanteparaver
si cumplid con el requisito de h ibn de UIIB pendiente R, si es así, se produce el
reconocimiento del complejo QRS.
Una vez detectado el complejo se lee el timer de medicih entre el complejo n-1 y n,
y se inicializa el mismo para la msdici6n entre el complejo n y n+l. El dato leido del
timerestransmitidovíapuextoserialalaPC.
7. Una vez que los @entes vuelvem par debajodel valor para colosiderarse un
@entedeondaR,elcxwtadarespuestoacero.
8. CadavezquesedetectaunaondaR,seinhibelade~i~ndeotraondaenun
tiempo determinado, Bsto para evitar una doble detecci6n en un mismo cumplejo
QRS.
Basicamente el fimcionamiento del algoritmo de deteccibn de anda R esta
implementado en hmi6n de 5 cxmtanb, las cuales deben ser establecidas en un
principio basadas en la morfblogia de la seflal de ECG.
Estas amstantes son:
a). De Gradiente Mhimo (GrarM).
b). De Gradiente Mkho (&a&).
c). De Duracibn de Pendiente (TimCon).
d). De Dunici6n de Salida (Mascon).
e). DePolaridad de Pendiente (UpDSwi).

Costante De Gradiente Minimo. Especifica la mínima difkencia que debe
haberentremuestrasparaformarpartedeunapendienteR.
Costante De Gradiente Mgximo. Especifica la mhxima díferemia que &be
habexentremuestrasparaf~partedeunapedenteR.
Costante De Duracibn de Pendiente. Es el numero de @entes (que
cumplen ccm los requisitos de anda R) COLLSeCUfiVOB qw se deben psentar para
reconocer un complejo QRS.
Costante De Duracibn de Salida. Es un lapo de tiempo en que se inhibe la
&tecci¿m de otra cmda, para evitar una doble &tecci¿m en un mismo complejo QRS.
Coertante De Polaridad de Pendiente. Selecciona la polaridad en el d o de
deteccibn de una sola pendiente (desubida o & bajada).

N. SOFTWARE DE LA PC.
Soncua~lasfuncionesdelmi~quecoatrolalaPC:
-MododeMuestreodelaSeflaldeECG.
“ododeInteacambiodelasCosstantesdelAlgoritmode~i&n.
- Modo de DeteccicMl de el Complejo QRS.
-MododeE~pera.
Ajustar ECG
Ajustar Carwtantes
Grabar Prueba de ECG
Cambiar Constantes
Probur Deteccih
T”
Visuaiizur Tacograma
Grabar Tacugrama
Archivo
Leer Tacugrama
Convertir a

AJUSTAR ECG.
Estaapci6npaoeals~deadquisici6nennrodode~delaseflialdeECG
ysegrafi~enti~realenlaPC.Estopermiteajustarla~~tudyeloffiddelaseflal
& ECG para la conecta deteccih de los complejos QRS.
AJUSTAR CONSTANTES.
Enesteapartadose~~deeatablecerelvalarmasadecuado&lascanstanteadel
algoritmo de &tecci&n de acuerdo a la mopfoogia del ECO del sujeto. Esto se hace a hv&s
de los siguientes potsos:
GrabarPruebadeECG.SepbmKante10seguedoaJlaseflaldeECGparat.ener
una h e a la cual aplicar el algoritmo de detecci6n.
Cambiar Constantes. Permite ajustar las cinco camhtes que cmtrolan el
algoritmo de dekxibn.
Probar Deteccibn. Aplica el algoritmo con las ccdanks establecidas sobre la base
deECGquesegrab6y~~la~~ECGindicandoelpunto,encadacamplejoyenel

Convertir a ASCII. Realiza la conversih de un archivo de tacognuna adquirido con
anterioridad a un archivo can valmes en farmato ASCII para un posible uso b adisis en
ala paquete de procesamiento de datw.

V. VALIDACIbN DEL INSTRUMENTO.
Para certiíicar que las mediciones ef;ectuadas con el instnmmto wan confiables se
realiz6 el pnx;eso de dibracih, utilizando axno patrt5n un simulah de paciente
DYNA‘IECH NEVADA Modelo 214A, con el cual se expld un rango dimimico de 30 a
180 LPM.
Para rek el proceso de calibracih se sigui-
los siguientes pasos:

Tabla l. Canstrnterr para la detecckín de la mda R utilizadas en la calibrad& del
irurtnrmento
Simuladar
-to
30 W.3 30.0295W
120 a1.2 120.1~
Pendiente= 1.003
Tabla 2. Redtador del plloceu, de calibrach espmados eu LFM.
expresa el resultado de la calibraci6n a partir de la medicih del periodo,el cual se expresa
enmiliseg\mdos.

Simulador
Instnrmento
(Pexiodo ms) (Pexiudorrlg)
ZOO0 Q 20 1998.03Q
looO@ 10 998.5m
666@7 666@
ma5 499.25Q
333 Q 3 332.50@
Pd- 0.999
ordenada al ~ g . -0.43 = 1
chef. de corr. = 0.999
r

En el caso de khmentm de medición existen dos c h de gran importancia para
cuantificar el chempfb del imtmmento, estas cifras son la imprecisi6n y resoluci6n.
A ptir de los datos obtenidos en el proceso de calibarci6n, se evald la imprecisi6n
obteniendo unvalor de W.8 ms

VL TECNICAS DE ANALISIS DE LA VF'C.
1)Tacog+rprM.Eltacogramase&fmcamounaseriede~~
de intervalos R-R (Qna l), en fimci6n &l nhnero del nbem de
lati~.Enlagraficaci6n~~tacogramase~i~tma~conusll
paiodoccmstantedemuestreo.Lamayorventajadeestaforma&
representacibn es la simplicidad. Ea la figura 2 se muestra la
representaci6ngr4fícadel~.
T(i)=A&-G.J (i= ..., -2,-l,O, 1,2 ,...)
t
Figura 1 Md&n del periodo R-R

TACOGRAMA
FUNUON
INTERVALO

a) Cambios abruptos.
b) Oscilaciones sostenidas.
c) variabilidad ca6tica.
d) Variaciones fractales (inmiantes a la escala).
f) Periodicidad compleja y cuasi-periodicída&s.

Una de las herramientas ocupadas para el adisis de la VFC son los hctales y el
caos.Elcaosyfi.actaleasonsujetos~~conladisciplina&laniniunicanolineal,clue
es el estudio de sistemas que respodm thpqxmionalmenb a un estimulo. La teoria de la
didmica no lineal provee infarmaci6n dentro de los fdmmos de epidemias, reamimes
quimtcasy~biosenclagua.Elcaoedcttrministicode~canolineal,notieneel
mismo significado que el caos que comúnmemte se utiliza, pensado como una completa
desorganización o almtmiedad.
Apartirdeunregistro&VFCsepuedeo~suespectrodeFo~~.Elespectro
de Fourier & cualquia seflal revela la presencia de c~mp~nente~ peribdicas. Cuando se
obtiene el espectro de Fourier de una seflal dtica, se muestra un espectro um pim amplios
o~)bien~~~.ElespectrodeFaurierdeunregistro&vFCdeunapersonasana
SugiereCplaVFCeS~Seflalcabti~.

Definicionm en el dominio del tiempo y la frecuencia de la VFC

Mra herramienta para el adisis de sistemas no lineales corlllplejos es una
representaci6n Uamada nfase-espion. En muchos sistemas cumplcjos todas las variables
mdepex&entes no pueden ser identificadas o medidas, para dichos sistemas la
qnwmtacibn fase-espacio puede ser graficada usando el metodo de retraso de mapas. Para
elm~~derctrasodemapascadapuntoenla~fi~~~alvalordadojuntoal
valor de la misma variable ccrn un retraso en el tiempo. Una serie de puntos sucesivos dibuja
ma curva o trayectoria que chcribe la evolucih del sistema. Para iderl3ltifiCat el tipo de
didmica del sistema (ca6tico o lineal), uno detemina la trayectoria debido a diferentes
condiciones iniciales. Entonces uno busca por un atractor: una regi6n de la representacibn
fase-espacio que atrae la trayectok. En la fase-espacio cerca de un punto fijo atractor, todas
las trayectorias convlergen a este punto. Un sistema periMco, como el demito por un circulo
o una elipse tienem un atractcx seracillo, sin embargo si se cwnta can sistemas &ticos, los
atractores patecenextrailos.
El mecanismo de caos en la VFC en una persona sana, pmbablementte surge del
sistema nervioso. El nodo SA (que es el marcapasos del &n) recibe sedlales de una
parci6n del sistema nervioso aut6nomo. El sistema nervioso aut&mmo se divide en dos
rams, la simpfítica y parasimpetica, la prasimpitica estimula la disminucihde activwibn
de las &Idas del nodo SA, mientras cpe el simpatico tiene un efecto opuesto. La idluencia
de estas dos ramas resulta una constante variacih en el nodo SA.

APENDICE A.
El~decadabitsedeteamina~larapidea;&~i~ndel~datosl,lacual
se mide en bitdseg. Esta rapidez se llama el %ude rate”. Si el dato se tnlnsmite a 300
bitdseg., entonma la velocidad de tmnsmisibn ea 300 baudios.
LQS bits de datos si- imnediatamente al bit & inicio. El mimero de bits por dato
puedeser5,6,7u8,perocadacanrcter&be~el~rrc’nnen>debits~datoenla
misma trmsmis&n. LQS bits de datos se transmiten enviando primero el LSB y se
~laalfinaldelatransmiaibnparafarmarelcaractepemriado.
Un bit de paridacl opcid siguen inmediatamente a los bits de datos. El tipo de
paridad debe ser consistente a lo largo & la misma trammisibn. Si se selecciona paridad par,
entmceselnúmemde 1 lbgiosquec4mtieneeldatoyel&paridad&beserparysiseelige
paridad impar, entoma el nhmm de 1 lbgima &be ser impar.

El UART.

Pudiera ser dificil escribir programas de com\micacibn si tenema que estar
colocando el
estado del UART. Pam ayudamos en este problema, el UART
proparciana una interrupcibn programada. El UART puede pmgmmam para dar una
mtermpciibnsi~yun~~listo~recepci6n,sihayunemrrdeenlrada,osielregistro
de transmisibn esth vacío.
En commkaciones se usan tres modos de trammisib: simplex, semiduples y
dúplex. Una lfnea sinrplex es cap de transmitir datos en una sola dimccibn. La &n de
esto en el hecho de que un extremo solo tiene tzammkr y el otro solo IEscepfoT. Esta
ca@pracibn solamente se utiliza en computadaraa, ya que no pmpmiona ningim modo
para indicar si el meosaje se recibi6 cawbmente. Las emisiones de radio y T.V. son
ejemplos de tmnsmisibn simplex.

Una h a semidp2ex puede enviar y recibir datos en ambas direcciones pero no
simulm. Duraate una transmis6n con naodem uno es transmisor y el otro receptor.
S i e l ~ ~ i t i ~ A a ~ ~ ~ o r ,
~~ibnAyBcambiansimultaneamentesus~l~yBen~unmensajedevueltaa
A especificando si los camctem se recibieron con o sin error. Si no hubo errores, A y B
cambian de nuevo sus papeles y A emvh el siguiente mensaje a B, en caso canbrario, A
retrammite el nuevo mensaje perhbdo. El tiempo d o para cambiar una hea
slemiduplex de sentido puede ser de mucbos cmcteres.
MODEM.
La i n t h RS232 conecta al UART con el mundo exterior. Para distancias se
puede umectar a ow RS232 directamerrte. Si se desean canedar dos amputadoras
~par~a~~~oparmediodelallneatelefbnica,lainterfirceRS232se
usacanun~adicid~MODEM.
Los modems msls populares pueden transmitir infbmacibn a 300 6 1200 hdios; los
que permiten a las camp- tranamitir o recibir idoImacibn al mismo tiempo (fulld@lex).
Algunos modems tienen la capacidad & sintonizarse can un modem de una
cmmp&dm remota y establecer una conexiirn bajo el control de un programa, estos
modem^ se llaman de "autosintonizacibn" (autodial).

La interface fistca.
El~~dela~~RS232~un~de2569pins(~~).Lainterfae
RS232 convierte las se&rles elktrims del UART a nivelea de voltaje estaedar de EIA, las
cual- se presentan en el co48cfof Asico. Un O lbgim, el cual es una cosdici6n de espacio, se
rqmxeata por el rango de +3 a +15 Volts. Un 1 lbgico, el cud e8 una cogdici6n de marca, se
representan por el rango de -3 a -15 Voíts. La interhce tamtien umvierte los voltajes de
entrada a seflales bimias para el UART.
~ ~ d e ~ ~ ~ a ~ ~ ~ ~
canosemueatramlafigu~a2.
Todaslas~alBIOSparaI/OserialusanZNT14H.AH~altadelAcc)se
~ p a r a ~ ~ l a s ~ i ~ ~ . s i m 8 s d e u n ~ ~ ~ c a m u n i c a c i o
instalado, entoIlces BX seni O 6 1. Para nuestros ppositos seni O. Cuando queremos
inicializar el puerto de comunicaciaoeg con toda la infamoaci6n que requiere el UART para
fuecianar apropiadamente, usamos una NI' 14 can AH = O. Estajkncih nu nus permite
ejecuhr comunicucih serial con mtempcimes.
Programando el 8250.
El 8250 tiene 10 registms y puede accesarse par la fkmiliR de procesadares 80x86
pormedio de sus direcciones de YO:
Tabia I.

- Divisor baude-ratt! (LSB).
- Divisor baud€-rate (MSB).
- R&h mtd de h.
- Registro cant101 de modem.
- Registro habilitaci6n de jntenupcibn.
Inicializando el 8250.
El primer parsiohetro que &be inicializame es el divisor de baude rate. Este valsar se
usaparadi~~la~derelojenuaaseflal~relojque~lavelocidadde
transmisibn (baude-rate)que deseamos usa^ para la trrrnsmisibn y recepci6n serial. La
siguiente tabla muestra valores del divisor para el bade rate deseado:
Baduerate. MSB LSB
50 09H OOH
Baduerate. MSB LSB
1800 OOH 40H
134.5 03H 59H
3600 OOH 20H
600 OlH COH

Para inicializar el divisor9 primero &be ponerse en 1 al MSB del registro de control
delieeaconunOUTala~i~n3FBH,~ssesacanl~val

El mgsitro *tusde lima tambien sirve para detectar cualquier coaadicibn de error
del dato recibido o una condicibn de suspemsibn. Si cualquiera de los bits aplroplados es 1,
entances el receptof m contiene un cafacter ah, muchos pqramas &ben saber
~~~queerroroc~unavezQlteelregistrodellnease~~,todo9logbifgde
errora~~ti~se~aOpar1otantolasiguientevezqueseintrod;uzcael
registro,losbi~ser$nOa~sielerrarde~nosehaprocesadoparelpr&grama.
Debemos estar cuncientes de esto para que tambien chequemos este registro cuando
querramostfansmitjruncaracter.
Elregistroestatus&l~eselmismoqueelregresadoparla~deesta~
del BIOS. Los 4 bits anterim nos permiten checar si alguna de las entradas de estaw del
modemhacambiadodesdela~timavezqueesteregistrofueleido.
Interrupciones del 8250.
AsumiendoqueelbitOUT2delregistrocaatroldel~espuestoa1,lasalida
del 8250 se envia a la entrada IRQ4 del controlador de intermpcibn 8259. Para que el 8088
reciba esta intempcibn, el 8250 &be inicializarce aproInadamsnte.
El registro hbilitacih de iutmqcibn 1109 permite programar el 8250 para generar
iutempcicmes, para algunas o las 4 clases. Cuando se genera una htermpcibn, el registro
identíficacibn de intemqcibn se usa para decimos cuales condiciones causan la intenupcibn.
%lo apllos eventos habilitados aparece& en este relpstro.

Registro identlfIcación de interrupción.
Emrr en el cmacter recibido
"break candition"
Dato recibido listo
Transmisor Mo.
Interrupt ID Prioridad Accih a reset del interrupt.
11 lo Leer el registro linea-
estatus.
10 20 Leer el registn, dato
recibido.
Cambios en el estatus &I
modem.
Una vez que se sirve la intmupci&n, el registro identificaeih de interrupcih &be
Checarse otra vez para cualquier otra condici6n de mtempcii6n penchente (figura 6). Si s6lo
se babilita la inwi6n "dato recibido listo", cuando ocurz~ la intanpith no tenemos que
checarparaverqueclasees.enlugar&ellolaru~deserviciom~~elcanrderychecar$
el registro datos de línea para ver si hubo un error en el camcter recibido.

i ’ _ i Bit
i
i ;T
Bit.
”
Señalizacibn
1 lógico inicio Datos Parid
Opcional
Espaciado
O lógico
Flujo de datos
PC1
PC2
Dato
trasmitido 2
nato
recibido 3 3
DSR
DTR
Tierra
* Si no requerimos las señales
de control del modem, solo las
entradas 2, 3 y 7 deberán
conectarse

TamaAo del
carácter
O 1=6 bits
1 0=7 bits
1 1=8 bits
Bits de paro
o= 1
1~1.5 si el tamaño del
carácter= 5 bits.
2 si el tanlailo del carácter
es 6, 7 ú 8 bits
Paridad
O= No se genera bit de paridad.
1= Se genera bit de paridad.
Tipo de paridad
O=impar.
1 =par.
Características de paridad
O=Deshabilitado.
í=Si el bit 3=1 y bit 4=0 entonces el bit de
paridad es siempre 1.
Si el bit 3=1 y bit 4=1 entonces
el bit de paridad es siempre O.
Si el bit. 3=0 entonces no hay bit de paridad.
O= Deshabilitado.
1= La salida serial es forzada a condición de
espaciamiento.
Dirección ver Tabla 1
O= Valor normal
1= Dirección de los registros divisores de baud rate.

Forzados O
l=Señal
I
1= Serial de
control de
modem
"Data
terminal
ready" Activa
de control
del modem
"Request to send"
Activa
OUT 1, salida auxiliar
designada
para el usuario. No -usada
OUT 2, salida auxiliar designada
para el usuario, debe ser 1 para
interrupciones a ser enviadas al
bus el sistema
O=No acción
1=E3 UART es conectado con el mismo
signo.

REGISTRO HABILITACION DE
INTERRUPCION
Forzados O
I
I=:
Habilitación
de
interrupción
listo para
recibir dato
1 Habilitacibn
para la retención
del registro de
trasmisión en
interrupción vacía
I 1 Habilitación para
recibir carácter de error
en condición de
interrupción de
rompimiento
l=Habilitación en el cambio de
modo de el estado de interrupción

Forzados O
O= La
condición de
interrupción
es
pendiente.
1 =La
condición de
interrupción
es no
pe:ndiente.
Identificador de
interrupción
O=Cambio en el status del
modem.
1 =Trasmisión teniendo
registro vaclo.
O=Dato recibido correcto.
l=Se recibió un error de
carácter o una condición
de break.
a
1
1

w vss
VRL
PCO/bDO
pci/aol
PC2/RD2
PCWQD3
C4/CID4
PCS/F105
PC6/RD6
PC7/AD7
PDO~XD PB0.m
PDl/TXD PBl/R9
PD2AlISO PB2/c110
PD3/MOSI PE3/Rll
PDW PB4/R12
P D W P PBS/R13
PE6/CIi4
PEO/RNO P87/R15
PEWAN1
PE2/AN2 PAWICJ
PE3IRN3 PAl/IC2
PA2RCl
~c13/ocwoc I
RESET PR~/OC~/OC~
P~S/OCWOCI
reaz
Lfl=B1IB
, RO O0
a1 61
az 02
a3 03
c14 04
R5 05
FI6 06
A7 07
fie
A9
RlO
(511
A 12
1 f
I 1 I
I
I
i-
I l
L
Y DESPLIEGUE
8 DISPLRYS 7-SECMENTOS Cf4TODO COMUN.

1. REFERENCIAS.
1. Merri M., Farden D.,.Mottlty J., Titlebaum E., Samplmg Frecuency of the
Electrocardiognun far Spectral Analysis of the Heart Rate Variability, IEEE
Trtamadiom on biomedical ennineerjnn. Vol 37, No. 1, January 1990.
2. Kleiger RE, Miller JP, Moss A.T. Decreased heart rate variability and its
association with increased mortality after acute myocardial inf'dm. Am J Cardiol
1987;59: 256-62.
3. Saul JP, Ami Y, Fhxger RD, Ldly LS, Colucci WS, Cohen RJ. Assessment of
autonomic regulatian in chronic congestive heart hilure by heart rate spectral
analysis. Am J Cardiol 1988;61: 1292-9.
4. Fnxmau €2, Saul JP, Roberts MS, Bergs RD, Bdbrige Cy Cohen RJ. Spectral
analysis of heart rate in diabetic autonomic neuropathy. Arch Neurol 1991;48:185-
90.
5. Mancia G, Fernui A, Gregariai L. Blood pressure and heart rate variabilities in
normotensive and bipertensive human beings. Circ Rea 1983;53:%-104.
6. Bigger JT, Fleiss JL, Steinman RC, Rol~itzty, Kleiger RE, Rdtman JN. Frecuency
damainmegguresogheartratevariabilityandmortalityaRermyocaddixdimtion.
Circulatian 1992 $5 1164-7 l.
7. Molgaard H, SOTensen m, Bjmgaard P. Attenuated 24-h heart rate variability in
apparently healthy subjets, subs-@ S- sudden cardiac death. Clin Autm
Rea 1991;1:233-7.
8. Huikuri HV, Linnaluoto MK, Seppanm T. Circadian rhythm of heart rate
variability in S ~VORJ
Of c8fdi8c arrest. Am J Cardi011992;70:610-5.

UNIVERSIDAD AUTóNOMA METROPOLITANA- ETAPALAPA
DIVISIóN DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERíA
PROYECTO DE INGENIERIA ELECTRóNICA
"- ~, ..
' .. . "
C .
DISEÑO Y CONSTRUCCIóN DE UN " MODEM FSK "
ASESOR:
HNG. DONACIANO JIMÉNEZ VAZQUEZ
INTEGRANTES:
GÓMEZ AGUILAR WALDEMAR
MAYA HERNÁNDEZ ANGEL
SUÁREZ ONOFRE ONIVER
1

I.-
INTRODIJCCIÓN.
111.- MODI.!LACI(>N
3.1 _- Definición de Inodlrlaciih
3.2.- Modulación digital.
3.3 .- Modulacibn FSK.
1V.- MODEMS.
4. I .- Definición,
4.2.- Tipos de modem
4.3- Protocólos de comunicación.
4.4.- Interfases.
a).- Interfases del Modem.
b).- Interfases y señales estandar.
c).- Características mecánicas de la interfaz.
dl.- Descripción del RS-232 ccn un conector DB-25
e).- Limitaciones del RS-232.
V.- MODEM FSK.
5.1 - Operación de un modem de baja velocidad.
VI.- PROPUESTAS DE DISEÑO PARA MODEMS FSK
VIL- DISEÑO
2

En el mundo de las cornunicaciones, es necesario ilnplementar fimnas eticicntes
y ripidas de comunicación, es por esto qr1e los dispositiLros deben de curnplir con
ciertos reqrlerinlientos que satisfagan una comunicación efectiiva, rhpida hasta
ecor~dnlica en ciertos casos.
Así a1 elaborar este testo denominado "diserio y constrrlccih tit. 1111 modem
l*'SK'', hemos pensado que debernos cubrir algunos temas que introduzcan al lector en
los sistemas de cornunicación, o sea, que el lector (esperamos que sin.a de apoyo a
estudiantes del ;.írea de colnunicaciones) aunque 110 tenga una idea muy clara de
algunos conceptos avanzados del iirea, pueda con este apoyarse y entender lo que
implica el uso de protocolos, elaboración de sofhvare , implementación de circuitos
(nloduladores, filtros, etc) y estandares de comunicación, así como una idea básica de
la transrnisibn serial. De esta fonna podrá, siguiendo los ejemplos J' las
consideraciones prác,ticas que hemos hecho, así como las soluciones a problemas clue
pueden presentarse , diseliar e implementar un dispositivo que le permita establecer una
transmisión de datos efectiva y rápida.
Por otro lado se ha tomado en cuenta la necesidad de apoyo didáctico en este
trabajo y, es por esto, que se incluyen proble~nas resueltos en alpnos temas como son:
Conv-ersión Analógica Digital y Modulación FSK, para que el lector comprenda de una
fornla más sencilla alginos conceptos como: tamaños de paso, ancho de banda,
velocidad de transmisión, ancho de banda del canal de transmisión, paquetes de datos,
etc.
También se incluye lm listado del Software empleado en la comunicación serial
con una explicación detallada de lo que tal programa hace (es necesario tener
conocimientos de "C") para que se puedan hacer variaciones si se quiere incrementar la
velocidad debido a cambios en el tipo de modulación y sea necesario incrementar dicha
docidad (por ejemplo BPSK o QPSK,), o si se quiere implementar el envio de datos
de otra especie, por ejemplo video (aunque esto implica también cambios de
Hardware).
Se han incluido diferentes propuestas para la elaboración de Modems FSK, las
cuales van desde sistemas básicos que solo permiten el envio de datos a velocidades
fijas, que ademas necesitan de dispositivos externos como teléfonos para poder accesar
a la linea telefónica y no se tiene una señalización de respuesta automática en el caso
de no poder tener acceso a la terminal receptora (solo por el auricular del aparato
telefónico) con un software que so10 presenta la opción de enviar textos por archivos,
hasta Modems que no necesitan aparato telefónico, debido a que se puede enmtar la
llamada desde la terminal receptora (PC) y en estos casos el software presenta
rnilltiples opciones de envio de datos (directorios completos, archivos o textos desde
teclado), así como una interrupción que avisa a la terminal receptora de cuando esta

2.1 .- DESCRIPCION DE UN SISTEMA DE COMUNICACION
;I).- TRANSMISOR O FUENTE
. .
Que es la que onpa el mensaje, como una \m Ilurna1~a. una itnagen de
televisión, un mensaje de teletipo o simplemente datos.
b).- CANAL O TRAYECTORIA DE TR.ANSM1SIbP.I.
Que es u11 medio, tal como un alambre, un cable coaxial , una guía de ondas, una
fibra ciptica , o un enlace de radio.
c).- EL RECEPTOR.
Que reprocesa la serial proveniente del canal al deshacer las modificaciones
introducidas por el transmisor y el canal.
En la fig1 se muestra un sistema de comunicacibn de datos en t@rminos de
canponentes generales los cuales consisten en:
a).- El equipo terminal de datos (DTE) en el punto A
b).- El equipo de comunicación de datos (DCE)
c).- La intex-faz entre el DTE y el DCE en el punto A
d).- El canal de transmisión entre el punto A y el punto B.
e).- El DCE en el punto B.
f).- La interfaz entre el DCE y el DTE.
g).- El DTE en el punto B.
Notando que el mismo equipo puede transmitir y recibir datos simultáneamente,
esto es, el transmisor y el receptor pueden intercambiar papeles.

ESTACI6N A
ESTACI~N B
L
_I
INTERFAZ
I
CDE
CANAL
CIRCUITO DE TRANSMIS16N
ENLACE DE DATOS
CDE
INTERFAZ
.I
P
figura 1.
La función de las partes del equipo de la comunicaci6n de datos se describe a
continuación:
El DTE transmite y/o recibe datos utilizando el DCE y el canal de transmisión de
datos, el DTE pueden ser: computadoras personales, impresoras, teletipos o cualquier
otro dispositivo que pueda transmitir o recibir datos. En otras palabras el DTE puede
procesar y desplegar la información para ser usada por un operador humano.
El DCE y el canal de transmisión realizan la fimción de mover el dato desde el
punto A hasta el punto B; estos nunca tiene ningim cuidado acerca de la información
transmitida, ya que el sistema de comunicación de datos esta interesada solamente con
la transmisión correcta de la transmisión y no en el contenido de la informacibn entre
los puntos A y B.
6

fig..(a).- Serial trasmitida. (b).- Señal distorsionada recibida (sin ruido). (c).- Seilal
distorsionada recibida (con mido). (d).- Señal regerlerada (retardada).
7

2.3.- CONVEKSI~N ANAL~GICA DIGITAL
Existe un punto de reunión de las seiiales analógicas y digtales: su conversión
analógicas a digitales (conversión m). El espectro de fiecuencia de una sefial indica
las magnitudes relativas de las diferentes componentes de frecuencia. El teorema de
muestreo establece que si la fiecuencia mas alta del espectro de la seíial es B (en Hz)
la serial se puede reconstruir a partir de sus muestras, tomadas a una razón no menor
que 2B muestrasisegundo. Esto significa que para transmitir la infamación dentro de
una serial continua, se necesita transmitir solamente sus muestras. Desafortunadamente,
los valores de las muestras no son todavia digitales ya que se encuentran dentro de un
rango continuo y pueden tomar uno cualquiera del número infinito de valores del rango.
Esta dificultad se resuelve mediante lo que se conoce como cuantificaciórl, en donde
cada muestra se aproxima, o "redondea", al nivel cuantificado más próximo, como se
muestra en la fig.3.
8

fig.3.- Muestre0 y cuantificación de una sefial
mP '
Como se observa en la figura las amplitudes de la señal están dentro del rango (-
n2, ), que se subdivide en L intervalos, cada uno de magpitud Av = 2mdIJ. la
magnitud de cada muestra se aproxima al punto medio del intervalo en el cual cae el
valor de la muestra. cada muestra se aproxima ahora a uno de los I, números. La
información queda así digitalizada.
La sefial cuantificada es una aproximación de la señal original. se puede mejorar
la exactitud de la seiíal cuantificada a cualquier grado que se desee aumentando el
nilmero de niveles (L). Por ejemplo para la inteligbilidad de las señales de voz L= 8 ó
16 será suficiente, para uso comercial L= 32 es un minimo, y para comunicación
telefónica se usa comúnmente L= 128 ó 256.
Durante cada intervalo de muestre0 T(, To , se transmite una muestra
cuantificada, la cual toma uno de los L valores. Esto requiere L distintas formas de
ondas, cada una de duración To .
Se pueden construir éstas, por ejemplo, utilizando un pulso básico rectangllar de
amplitud N2 y sin múltiplos (por ejemplo, +- A/2, +- 3N2, etc) para formar L distintas
fonnas de onda que se asignarán a L valores que se van a transmitir. Las amplitudes de
dos cualesquiera de estas formas de onda son separadas cuando menos en A para
protección contra de interferencia debida a mido y a la distorsión de canal.

2.4.- CAPACIDAD DEL CANAL.
Los canales fisicos que conducen el dato son de dos tipos: L.imitados e
ilimitados. Et7 1111 canal limitado, las seliales son restringidas al medio y no puederl
abandonarlo. Corno ejemplo de canal limitado tenemos : un par de alambres: cable
coaxial, guia de ondas y fibra óptica. En u11 canal ilimitado las seiiales
electl-oma~Iléticas origmadas por la filente se radian libremente hacia el medio en todas
direcciones, entre algunos ejemplos tenemos : la atmósfera, el ockano: etc.
Todos los canales de cualquier interés práctico tienen t.~n ancho de t-/arida
limitado. Las limitaciones surgen de las propiedades fisicas del canal o de las
limitaciones impuestas para prevenir interferencia de otras fuentes. Por razones
económicas, mucho de los sistemas de comunicación de datos buscan maximizar la
cantidad de datos que pueden enviar sobre un canal.
La tasa limits de transmisión de información a través de un canal se llama
capacidad del canal. Claude Shannon dice que la máxima capacidad de u11 canal ideal
cuyas restricciones son únicamente el ancho de banda finito y mido aleatorio
distribuido sobre el ancho de banda, es :
C = W log (1 + (PIN) ) bits por segundo (bps)

C =- M(ixirna capacidad de un canal.
P =- 1"otencia en watts de la señal a través del canal
N = Potencia en watts del mido saliendo del canal.
W = Ancho de banda de el canal en fIertz.
El valor de C nunca es posible igualarlo >*a q11e hay numerosas restricciones en
ICIS canales reales que no son tomadas en cuenta en la ecuación de Shanrmn. Sin
ernbargo, dicha ecuación da tln límite superior teórico parea 1111 canal binario.
Uno de los factores que tiende a reducir la capacidad del canal por debajo del
valor de su máxima capacidad ( C 1, es el problema llamado interferencia intsrsimbolos
( IS1 >, el cual consiste en que si tenemos un pulso rectangular que va a ser transmitido
por un canal limitado en banda, las limitaciones del ancho de banda del canal
redondean los cambios bruscos del puiso, entonces parte de la nueva sefial conocida
como overshoot interfiere con los pulsos anterior y posterior su~nat~do incertidumbre a
la señal, entonces la señal puede ser incorrectamente interpretada en el destino.
La transmisión de serlales en forma binaria pueden requerir considerablemente
más ancho de banda que una señal alalógica equivalente
2.5.- TRANSMISION DE DATOS.
Los datos son comilnmente transferidos entre computadoras y terminales por
cambios en voltaje o corriente sobre un alambre o canal. Tal transferencia es llamada
paralela si un grupo de bits se mueve sobre varias líneas al mismo tiempo, como se
muestra en la figura 4.
11

A
1
2
3
, 4
5
6
7
J
B
fig.4.- Transmisión en paralelo
O es llamada serial si los bits se mueven uno a uno sobre una linea sencilla corno
se muestra en la figura 5.
TRANSMISOR
MSB
1
LSB
1
RECEPTOR
I
T7 16 T5 T4 T3 T2 T1 TO
fig. 5 .- Transmisión serial
En la transmisión paralela, cada bit de un carácter atraviesa sobre su propio
alambre. Una señal llamada reloj, sobre un alambre adicional indica al receptor cuando
todos los bits que están presentes sobre sus respectivos alambres deben ser
muestreados.
12

3. I .- DEFINICIóN DE MODtJI.,ACIbN.
Las seaiales de banda base producidas por diferentes fuentes de infcmnaci¿)n 110
so11 siernprc adecuadas para la translnisibn directa tie UTI canal dado. Estas serlales son
e11 ocasimes fuerterrlente modificadas para facilitar su transrnisiim. Esre p;xxeso de
con\.t'rsjhn sc COTIOC~ como : MODUI.,ACI~N. En este proceso, se utiliza la ser la^ de
h ~ d base a para modificar algiln parámetro de una sefial portadora de alta frecuencia.
Una portadora es una senoide de alta frecuencia, y 11no de sus parámetros tal
corno la amplitud, la fiecuencia la fase, se varia en proporcibn a la sefial de banda base.
De acuerdo con esto, se obtiene la modulacibn en amplitud (AM), la modrllación en
frecuencia ( FM ) o la modulación en fase (MP); la figura 6 muestra una sella1 de banda
base y las formas de onda de AM y de FM con-espondientes.
Por:adora
SciiaI moddador3 lhanda hasr!
0r.da rnodu!ada *P. frccucncla
fig6.-(a).- Señal portadora. (b).- Señal moduladora (banda base). (c).- Seíial modulada
en amplitud. (,d).- Sefial modulada en frecuencia.

3.2.- MODULACIÓN DIGITAL.
¡"'ara sistemas de comunicación digital que emplean canales pasabanda, es
cornwniente modular una señal portadora con la corriente de datos digitales antes de la
transmisicin.
Una onda sinusoidal puede ser utilizada como portadora en un modem, la cual
puede ser definida por su amplitud y fi-ecuencia, medidas en unidades de voltaje picopico,
ciclos por segundo con la unidad de hertz (Hz) respectivamente; Otro parámetro
de la onda es la fase, la cual tiene significado solamente cuando es referida a otra onda
de la misma frecuencia, ya que pueden ser comparadas por la cantidad por la cual una
se adelanta o se atrasa con respecto a la otra.
Ya que la amplitud , frecuencia y fase caracterizan completamente a una onda
sinusoidal, entonces estos son los ilnicos parámetros que pueden ser cambiados para su
modulación y trasmitirla desde un modem a otro.
Por consiguiente las tres formas básicas de modulación digital son las que
corresponden a AM, FM y PM, las cuales se conocen como conmutación de amplitud
(ASK, amplitude-shift keying), conmutación de frecuencia (FSK, fiecuency-shift
keying) y conmutación de fase (PSK, phase-shift keying), las cuales se muestran en la
figura 7 en la cual se obsewa que la misma secuencia de 1's y O's afecta a la portadora
de diferentes maneras.

f'l = fr i- fs fr L= frecuencia de reposo.
f2 = fr. - fs fs = cambio de frecuencia.
figura 8.
17

tic1 teorema de Parseval:
-
- I
J (COS 2 Xfl t+ COS 2 Xf t - COS 2 T f l tcos 2 Xf2 t)dt
de esto y adetnas de que
fl +f2=2fi
fl -fz=2fs
considerando fr >> fs y 2 7Tfl t >> 1, queda:
7 2A'T
18

l. Procesamiento lineal.
2. Utilización filtro 6ptirno
3. Ruido blanco.
4. fs

Nótese que se requiere más potencia en la seiial de salida de este sisterm para
igualar el funciormniento del sistema con mensajes bipolares, por cstv se pierden 2 dB
por el factor 0.6 en relación serial a mido al no usar mensajes bipoiares, es decir:
el(t) = -e2(t).

4.1 - DEFINICION.
La transrnisih de datos a travtis de lineas telefhicas se logra por aparatos
Ila~nados "MODEMS" (Modulador-Del7~odtllador) los cuales transfonnan las seliales
salientes de l a computadora o aparato digital a una fonna adecuada para la linea
tetefonica con respecto al ancho de banda, ya que el ancho de banda del canal
teletijnico despuis de ser filtrado y amplificado va aproximadamente desde 300 hz a
7400 hz como se muestra en la figura 1 O.
figura 1 O.
Ya que la corriente directa (cero 1 ~ esta ) abajo de los 300 hz, no esta dentro de
la banda de paso; así, los datos en sus pulsos origmales de dc o banda base no pueden
ser transmitidos sobre este canal.
Debido a que el interés es transmitir datos utilizando la red telefónica ya
existente, es necesario cambiar los pulsos de los datos a otra forma que pueda ser
transmitida sobre el canal telefónico. Ya que la red telefónica es diseñada y
optinlizada para la transmisión de señales analbgicas en la banda de voz, se debe hacer
que los datos se parezcan a estas señales analógicas para su transmisión. Esta es
exactamente la función del modem.
21

Adernas de las limitaciones del ancho de banda, otra restriccicin del canal
telefónico, la cual afecta el diseño de los moderns es el de la facilidad de transmisibn,
es decir, la transmisión es mejor en frecuencias cercanas al centro de la banda de paso
y pobre hacia los limites inferior y superior de la banda de paso
Los modems de alta velocidad utilizan usan casi toda la banda de voz para 1111
canal, por consiguiente, nwchos moderns de alta velocidad en E.U. utilizan una
frecuencia portadora de 1700 a 1800 hz, ya que estas frecuencias son muy ccrcanas a
la mitad de la banda de voz .
Los modems de baja velocidad, debido a los requerimientos ds un ancho de
banda angosto, pueden usar mas de una frecuencia portadora dentro de la banda de
x'oz y operar en una buena porción de la banda.
Otra restricción de el canal telefónico es que ciertas fi-ecmncias no pueden ser
utilizadas. La red telefbnica usa el canal de transmisión para pasar informaci6n y
seíiales de control entre las centrales, este proceso utiliza tonos de frecuencia dentro de
la banda de voz; 1111 modem no puede utilizar estas mismas Frecuencias debido a que la
red telefhica puede interpretarlas como tonos de control con resultados desastrosos
para la llamada.
22

""""""""""""""-"""""""""""""""""""""""""""~"""""""-
TIIQ DE h4ODUIACI6N "O" " 1 I'
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
Frecuencia (FSK) baja fi-ecuencia alta frecuencia
Fase (PSK) fase opuesta a fase igual a
referencia
referencia
Fase diferencial (DPSK) . sin inversión inversión de
de fase fase
"_"_ "~ "~ "~ "~ "
En todos los métodos de modulación el dato se representa en la linea durante un
intervalo T cuya longitud se deternu'na por la frecuencia de sefializacibn o sea la
velocidad de datos, es decir, que se envía información discreta, fijando e identificando
un intervalo T.
Realmente la rtlodulación en amplitud no es utilizada para la comunicación de
datos porque es muy susceptible a la interferencia por ruido eléctrico, la cual puede
causar errores en la recepcibn de datos.
Modems de baja velocidad llsan mcjdulacibn en frecuencia, modems de alta
velocidad usan modulación en fase y modems de muy alta velocidad para la
transmisión dentro de la banda de voz usan una combinación de la modulacih en
amplitud y en fase.

4.2- TIPOS DE MODEMS.
a) MODEMS SINCRONOS Y ASINCRONOS.
En el diseño de sistemas de comunicacih de datos el interés principal esta
centrado en el desarrollo de productos que sean capaces de en\iar l a mayor cantidad de
datos por un canal, con la mayor velocidad posible y a i mas bajo costo, ya que en
Inuchos casos el canal disponible es la linea de voz estandar, y el costo del canal
domina el costo del sistema; una gran cantidad de diseños van enfocados hacia la
producción de dispositivos que puedan enviar una gran cantidad de bits por unidad de
tiempo por el canal estandar, uno de los resultados ha sido la sefialización sincrona.
Las señales binarias enviadas sobre el canal representan la cuantización de datos
en dos dimensiones: amplitud (voltaje de la onda eléctrica) y tiempo (la duración de
cada elemento de señalizacibn); conforme el numero de elementos de seíialización se
incrementa, la duración de cada elemento debe decrementarse, como es el caso de los
modems asincronos, el tiempo base para la transmisión y recepción son independientes
y pequeñas diferencias entre los dos relojes las cuales se van incrementando, para
causar errores debido al muestre0 de datos en un tiempo erróneo; este problema es
resuelto en los modems sincronos ya que se deriva el tiempo de información de el dato
recibido.
La gran complejidad y costo de los modems sincronos sobre las unidades
asincronas es debido a los circuitos necesarios para derivar el reloj de los datos que
están llegando y poner mas de un bit dentro de un baud.
Un modem sincrono típico consiste de cuatro secciones, las cuales son:
transmisor, receptor, terminal de control y fuente de poder, como se muestra en la
figura 11 .
21

-
t
RECEPTOR 4
FUENTE
DE
PODER
b
CONTROL
DE
TERMINAL
b TRnNSMlSOR +
A continuación se describirá brevemente la filnción de cada uno de los elementos:
a) TRANSMISOR
a. 1 Circuito temporizador (reloj).
El circuito temporizador proporc,iona .la infor111aci6n de reloj bisica para el
modern y la DTE que esta dando los datos para ser transmitidos.
a.2) Mezclador.
Ya que el reloj del receptor es derivado de los datos recibidos, estos datos deben
contener suficientes cambios de cero a uno y viceversa para asegurar que el circuito
recuperador de tiempo permanezca en sincronización. En principio, el dato mezclado
puede consistir de cualquier patrón arbitrario de bits, si el patrón contiene una larga
cadena del mismo valor, el dato no dará al receptor las suficientes variaciones para SU
sincronización; el transmisor debe prever esta situación cambiando la entrada del flujo
de bits en una forma controlada.

a.3) Moddador.
La sección de el ~nodulador en el transmisor convierte el patrón de bits
producido por el proceso de mezclar a una serial anaIógica representando la amplitud y
fase deseada de la serial portadora. La frecuencia portadora, rczón de baud y el nurnercl
de bits representado por cada baud es diferente para los moderns de diferentes razones
de datos.
El modulador colecta el numero correcto de bits y los traslada hacia un numero
dando la amplitud de la serial eléctrica que es correcta para ia fiecuencia portadora y
fase de la portadora en ese instante en el tiempo.
a.4) Convertidor digital-analogico.
La señal binaria codificada desde el rnodulador es alimentada al convertidor
digital-analogico, el cual produce el voltaje real analógico requerido, este va hacia un
filtro pasa bajos para remover las frecuencias íüera de la banda de voz.
21.5) Equalizador.
El equalizador de el transmisor es llamado un equalizador estadístico o de
compromiso, ya que compensa características nominales o promedio de el medio de
transmisión.
El equalizador compensa distorsión en amplitud en el medio y el problema
Ilainado retraso de ggupo ( el cual mide la cantidad por la cual una señal de una
frecuencia viaja mas rápido en el medio de transmisión que una señal de fiecuencla
diferente).
26

j RECEPTOR.
La sección de el receptor de un modern sir~cro~lo consiste de un equalizador, un
recuperador de tiempo o relo-j, WI demodulador, desmezclador y una interfase con la
I1-w.
b . 1 ) Equalizador.
La seccion de el equalizador de el transmisor es relatikxmente simple ya que
prlede compensar solamente para el promedio de los errores esperados sobre el canal
de salida. El equalizador del receptor, sin embargo, debe compensar para los errores
reales introducidos en la trayectoria de transmisión, esto se hace utilizando un
equalizador adaptivo, el cual mide los errores observados en la seíial recibida y ajusta
algunos parámetros de el circuito (usualmente la frecuencia de reloj de el receptor)
para rastrear cambios lentos en las condiciones de ¡a linea de transmisih.
b.2) Recuperador de tiempo o reloj.
En el receptor, la señal que llega desde la linea es modulada o trasladada en
frecuencia usando un reloj interno; la resultante frecuencia intermedia es procesada
para producir una señal de reloj a la razón a la cual el dato esta realmente llegando al
receptor, esta señal es aplicada como la referencia hacia el oscilador amarrado en fase;
la salida de este oscilador es una señal estable a la misma frecuencia que la que llega
por la linea.
b.3) Desmezclador.
Realiza una función opuesta a la del mezclador descrito en la sección del
transmisor.
c) TERMINAL DE CONTROL.
La sección de control de un modem sincrono debe tratar con dos interfases
externas, las cuales son: la linea telefónica y la maquina. Si es usado en la red
telefónica pública el modem debe: sensar la señal de llamada, proveer supervisión de la
linea y en algunos casos debe ser capaz de dar una indicación de ocupado
21

El D‘TR indica que el computador esta listo para rccibir la IlaInada, mientras que R1
indica que el modem esta recibiendo la señal de campana del teléfono.
Si el computador deja DTR encendido todo el tiempo, eltnodern contesta sin
retraso las llamadas que están llegando.
Si DTR esta apagado, el computador lo encenderá en respuesta a KI para decir
al modem que responda la llamada, cuando se complete la llamada el cornputador
apagara a DTR para que el modem se desconecte de la linea.
b) Modem asincrono para linea priva.da fdl-duplex
Este modem puede ser usado también sobre la red c~onmutada, es llamado
modem para linea privada porque no es equipado para responder au:on~áticanmte.
Combina el modem estandar (300, 300/1200 o 2400 bauds) y r m
Inicroprocesador para proveer comunicación de datos y marcaje automático; este tipo
de modem acepta cornandos en ASCII sobre la misma mterfaz RS-232C usada para la
transmisión de datos y puede responder sobre la misma interf’az con fiases o códigos de
estatus. Los modems de este tipo tienen capacidad de re-marcaje del ultimo numero
insertado.

a ) E l , PRO'TOCOI,O M232
Si e11 el co~~juntc) de todas las transrnisiorles de datos e11 fonna serie y de modo
asíncrono existe un protocolo universal, ese es el protocolo RS232, este sistema es el
mas difimdido de trmsmisibn de datos en el murdo de la infonnática y de la
electrhica aplicada al ordenador.
Raro es el ordenador que no posea un puerto de entradas /salidas que cunlpla
este protocolo y, por consiguiente, la mayoría de los periféricos se conectan al:
ordenador mediante dicho puerto.
El estandar RS232 es de origen americano. h e definido por la EIA (Electronics
Industry Asociation) en un principio, y despues, con algunas ligeras modificaciones,
file adoptado por la noma CCITT V.24, razón por la cual ha sido aceptado en Europa
como un estandar. Es precisamente esta la razón de la gran dihsión de este protocolo.
Debido en partc a cierta falta de precisión a la hora de definir los usos del
protocolo, se ha favorecido el desarrollo de este sistema de transmisión de datos. El
protocolo RS232, en un principio se definib como un sistema de trammisión via serie
desde un DTE {Data Terminaí Equipment) hacia un DCE (Data Comunications
Equipment), o sea, que solamente se podían conectar a un ordenador por medio de este
puerto, equipos periféricos de este, y no otros sistemas que por su sofisticación podrían
trabajar también como DCE. Mas adelante, mediante tnms en las conexiones, se
pueden conectar a nuestro ordenador cualquier tipo de aparato mediante el puerto serie
RS232, tantos equipos DCE (impresoras, modems, etc.), como sistemas que trabajan
como DTE (ordenadores, grabadores de memorias autónomos, etc). La posibilidad de
la inclusión de este ultimo tipo de aparato, a sido uno de los factores de mayor
importancia para la gran difusión de la que ha sido protagonista dicho método de
transmisión de datos vía satélite.
29

I m niveles que este protocolo define en las lineas son:
Los niveles estandar de este protocolo son de *;I-
12V
La corriente máxima de cortocircuito esta limitada a 100 m.4, para que en caso
de que exista, las lineas se sobrecarguen y de esta manera que se quemen en el peor de
los casos.
Este protocolo permite velocidades de 1 hasta 20000 baudios, pero las
velocidades mas frecuentemente utilizadas no superan los 9600 baudios; las
\docidades mas usuales de transmisión son, comenzando desde 300 baudios, los
tnidtiplos de 2 de esta velocidad, o sea, 600, 1200, 4800 y 9600 baudios.
Los datos que se transmiten por este protocolo son en 1óL.ica negativa: Para
recibir un 1 por la linea se debe presentar en esta un nivel de tensión lógico O (desde -
3V hasta -1 5V); y para recibir un O , el nivel lógico 1 (desde +3V hasta +15V).
El estado de las lineas del interfaz RS232 se transmite en lógica positiva, es
decir, que una linea será activa cuando presente un nivel lógico 1, Y se desactivara con
un nivel lógco O.
El conector estandar del protocolo RS232 requiere del conector tipo Canon de
25 patillas de conexión, y será del tipo macho en el equipo DTE (ordenador), y de tipo
hembra en el DCE (periférico). En este conector, todas las patillas están definidas, pero
en la practica se utilizan como máximo 9 de estas 25 patillas. Como consecuencia
directa de lo citado anteriormente, en algunos ordenadores (sobre todo en los modelos
AT) se dispone de un puerto compatible RS232 con un collector Canon de 9 patillas.
Para ver la distribución de estas en los dos conectores podemos ver las ilustraciones 12
\I' 13 para las conexiones del interfaz tanto para el conector de 25 patillas como para el
de 9 (conectores DB25 y DB9, respectivamente).
3 o

figura 12
figura 13
31

-'I'sD: Transrnited Data Esta linea es por tfondt. el LITE enviara los datos de
comunicacicin hacia el DCE.
-KsD: Received Data. Por rnedio de esta linea, el ordenador recibirij los datos que el
periférico envie.
-R-IS: Request To Send. Es la linea de petición de envio de datos desde el DTE hacia
el DCE. o sea, se le comunica al equipo rsceptor que sc prepare para la recepcién.
-C'TS: Clear To Send. A traves de esta linea. el DCE indica al ordenador que csta
dispuesto para recibir los datos.
-DSR: Data Set Ready. El DCE indica al DTE rnediantz esta linea que tiene datos
disponibles para ser recibidos.
-0V: Es la seiial de referencia que sirve para la colrecta transmisión y recepcih de
datos.
-DCD: Data Carrier Detect. El DCE manda por esta linea la seíial de que esta
transmitiendo datos al ordenador.
-TxC: Transmiter Clock. Es el reloj de transmisión de datos.
-RxC: Receiver Clock. Es el reloj de recepción de datos.
-DTR: Data Terminal Ready. Por esta linea se transmite al DCE que ya puede
transmitir datos.
4.4- DJTERFASES
La interfaz consiste de circuitos de entraddsalida en el DCE y en el DTE, y los
conectores y cables que conectan a estos.
En muchos sistemas, esta interfa esta conformada hacia el estandar RS-232C
como es publicado por la EL4 (Electronics Industries Association) en los E.U.
La interfaz RS-232C y otras interfases seriales (las cuales usan al,aunas de las
especificaciones RS-232C) son interfases cornrmes en la c,omunicación de datos.
El estandar RS-232C especifica las reglas de como el dato es movido
atravesando la intexfaz entre el DTE y el DCE.
Serial sigrufica que los bits atraviesan la interfaz uno a la vez.

Un modern tiene c ~ n a interf'az hacia la red telefónica y otra hacia la DTE. La
conexicin hacia la linea telet'cinica es la mas simple, debido a que !a interfaz consiste
solamente de dos alambres.
Puesto que el modern se apega a las reglas de voltaje, corriente, potencia
tiecuencia de la red telef6nica, el canal telefbnico sirve realmente para mover tonos
anal6gicos desde un lugar a otro.
La interf'az entre el modem y la DTE es mas compleja y es gobernada por
estandares que serán explicados mas adelante.
Esta interfaz también requiere que ciertos protocolos sean observados en el
establecimiento de la conmnicación entre las dos terminales. Primero la DTE y el
modern en la parte transmisora deben establecer comunicación uno con el otro; la DTE
indica al modem que desea transmitir, y este modem señaliza al modem en la parte
receptora, para comprobar si esta listo para recibir; ya que los modems no almacenan
datos, el modem receptor debe hacer contacto con su DTE para ver si esta lista para
recibir; después de que el modem transmisor verifica que el modem receptor y su
respectiva DTE están conectados a la linea, notifica a la DTE transmisora , la cual
comienza a pasar datos hacia el modem para su modulación y transmisión, y en la parte
receptora el modem receptor demodula la señal que te llega y pasa el dato su DTE..
En la transmisión half-duplex (una sola dirección a la vez), cuando la transmisión
ha finalizado y necesita la respuesta de la otra terminal el canal debe ser girado, esto
es, gran parte del protocolo de comunicación se realiza otra vez para establecer la
comunicación en dirección opuesta, esto debe ocurrir cada vez que la dirección del
canal es cambiada.
En la transmisión fi1lI-duplex (ambas direcciones simultáneamente), la
transmisión usa dos diferentes frecuencias portadoras, así, el protocolo es necesario
solamente establecerlo al inicio.
33

La interf‘ase RS-233C y V.24.
E l apropiado nombre de el RS-232C es “Interfase entre equipo terminal de datos
y equipo de comunicación de datos empleando intercambio serial de datos binarios”.
Esto también es aplicable a la recomendación V.24 de la CCITT la cual es casi idéntica
con el RS-232C, sin embargo, las caracteristicas de las señales elkctrims son
especificadas por separado en la recomendación V.28 de la CCITT.
e) CARACTERISTICAS MECÁNICAS DE LA INTERFAZ.
Igual que cualquier estandar, el propósito del RS-232C es principalmente como
una referencia para los diseñadores de equipo. Casi en cualquier parte deí campo de la
computación y las cornunicaciones se cita al DB-25 CO~IO estandar, que esta casi
universalmente asociado con el RS-232C; su configuración .- es mostrada en Ia figura I 4 .
La parte importante de el RS-232C son sus secciones eléctrica y funcional; la seccibu
eléctric,a cubre todas las especificaciones importantes de voltaje y corriente para cada
pin; la sección funcional define la secuencia de las señales y la acción tomada en
respuesta por la DTE y la DCE.
31

OTE
GNO
1x0
RXD
RTS
CTS
DSR
S3
CX R
SI
DTR
RI
1- 1
2- 2
3- 3
4- 4
S- S
6- e
7- 7
8- 8
(2-12
"m
22 -22
figura 14.
d) DESCRIPCIóN DEL RS-232C CON UN CONECTOR DB-25.
En la figura 15 las señales son nombradas y numeradas de acuerdo a tres
sistemas estandar, mas uno que no es un estandar pero que mucha gente utiliza.
A continuación se describen cada uno de los pines
Pins 1 y 7, tierra de protección (GND) y tierra de sefial (SG).
Si es dado, el pin 1 es conectado al chasis del equipo y se conecta a una terminal del
blindaje si se usa cable blindado, el cable blindado puede ser utilizado para minimizar
la interferencia en ambientes de alto ruido.
El pin 7 es la referencia común para todas las señales incluyendo: datos, reloj y señales
de control, debe ser conectado en ambas terminales para que la DTE y la DCE trabajen
adecuadamente a través de la fase serial.
35

Un irnportantt: purlto es que todas las seriales nombradas en el KS-232C son
\.¡stas desde la DTE, así, la DTE transmite sobre el pin 2 y recibe sobre el p i n -3, y la
DCE transmite sobre el pin -3 y recibe sobre el pin 2.
Pins 4 y 5, requerimiento para enviar (RTS) y lirnpio para en\*iar (CTS).
Las tenninales pueden no transmitir hasta el momento en el cual un (CTS) es recibido
desde la DCE, para lineas de transmisicin privadas, el (CTS) es generalmente ligado a
(RTS), tales casos la DTE puede usar u r ~ (RTS) para encender la portadora del
modem si este esta como una opción.
Pins 6 y 20, dato listo (DSR) y terminal lista (DTR).
(DSR) es utilizado para indicar que el modem esta encendido y no esta en modo de
prueba; cuando el modem esta puesto en modo de auto respuesta, el (D'I'R) puede ser
la respuesta para el indicador de campana para indicar al modem que debe responder
una llamada que esta llegando.
Pin 8: detector dc sefial recibida en la linea (DCD 6 CD).
Esta señal es usualmente llamada detector de portadora de dato (DCD); el modem
ratifica (DCD) si recibe una seiíal en la linea telefónica que se encuentre, de acuerdo a
su criterio, con la suficiente energía en la frecuencia de la portadora; muchas DTE
requieren esta señal antes de comenzar a transmitir o recibir datos.
Pin 22, indicador de campana (RI).
DTE que el teléfono esta
La seíial (N) es el medio por el cual la DCE dice a la
sonando. Casi todos los modems que son diseñados para ser conectados directamente a
la red telefónica son equipados con auto respuesta, esto significa que el modem es
capaz: de reconocer el voltaje de llamada estandar, indicar la llamada a la DTE y
contestar cuando le es indicado por la DTE (ratificando la sel'lal (DTR) 6 pin 20. la
DTE le indica al modem que puede contestar el teléfono).

Pins 12, 13, 14, 16 y 19, canales secundarios.
Estos pines tienen la mima función de los pines : trans~nisión de datos,
recepción de datos, requerimiento para enviar, limpio para enviar y detector de señal de
liwa recibida, respectivamente, esto debido a que algunos modems son equipados cm
canales primario y secundario, entorices los pines 12, 13, 14, I6 y 19 permiten el
control del canal secundario en la misma for-rna co~no se hace en el canal primario.
Los primeros diez pines descritos anteriormente
usados de los definidos en el RS-232C y V.24.
son los mas fiecuentemente
figura 15.
37

IJn RS-232C transmitiendo genera voltajes entre +5 y 1-25 volts para uno de los
dos posibles estados de la señal (espacio), y voltajes entre -5 y -25 volts para el estado
opuesto (marca), desafortunadamente, estos niveles de voltaje no son los mismos que
aquellos dentro de la computadora y terminal, el cual usa el ni\~el estandar TTL J'
MOS; esto significa que se requiere una filente de poder adicional para los nitctes RS-
232c.
Como se muestra en la figura 16, un circuito recibiendo RS-232C reconoce
voltajes amba de +3 volts como espacio y voltajes abajo de -3 volts como marca:
cuando una seiial cambia de una condición a otra, existe una cantidad limite de tiempo
en la región indefinida de m 40h en un periodo de bit, este requerimiento determina la
máxima cantidad de capacitancias parásitas en el cable (el RS-232C especifica que la
capacitancia no debe exceder a 2500 pF).
Función de encendido
+ 3 Vdc """""""""""""""""""-
O Vdc
Niveles inválidos
Función de apagado
- 15 vcd -"""""""""""""""""""
Niveles inválidos
38

ti.2) Limitaciones en Lrelocidad.
Una sebwnda limitación es la máxima veiocidad de transmisión de 20000 bps, si
bien esta no es usualmente una desventa-ja en aplicaciones entre cornputadoras >-
ter-minales; la razon de datos entre una computadora y una tenninal es de 9600 bps a Io
11111~110, y es 1my dificil transmitir datos a esta velocidad sobre la red telefihica.
d.3) Limitaciones de tierra.
La tercera desventaja del RS-232C es el método de aterrizatniento; el problema
se presenta con las señales que son referidas a la misma tierra (pin 7); este método que
se conoce como transmisión sin balancear, trabaja satisfactoriamente muchas veces, sin
ernbargo, si existe una diferencia de potencial de tierra entre las dos terminales del
cable , la región de transición entre un espacio y marca es muy angosta, cuando esto
sucede es posible que una señal sea mal interpretada.

figura 17
La separación es conseguida cuando un modern es puesto en modo de origen, y
el otro modem en modo de responder; el modem llamando esta usualmente en el modo
de origen y el modem llamado en el modo de responder, con esto, el tono marcado del
modem respondiendo también deshabilita cualquier supresor de eco y compresores (los
cuales intervienen con la transmisión de datos) que pueden estar en el circuito.

FSK es el tipo de modulación mas directo y económico que se puede LISX
sobre la línea telefónica.
Este tipo de modulación no se puede utilizar para moderns de alta \velocidad,
debido a que las altas razones de datos requieren un mayor ancho de banda, entonces si
intentamos transmitir a altas velocidades, las frecuencias para marca y espacio para
cada subbanda deben estar mas alejadas, y también las dos subbandas deben estar Inas
alejadas para proveer mayor ancho de banda, así pronto se caería ftlera del ancho dc
banda del canal telefónico; en otras palabras, requeriríamos un mayor ancho de barda
del disponible; por consiguiente, los modems de alta velocidad usa11 alguna forma de
moduIaci6n en fase, ya que este tipo de modulación requiere el menor ancho de banda
de los tres métodos anal6gcos de modulación.

PC
P
:1
U
E
R
T
O
S
E
R
I
E
MODULADOR FILTRO A LINEA TELEFONICA
DE LINEA TELEFONICA
DIAGRAMA A BLOQUES DE UN MODEM
En los siguientes tres diagrarnas se presentarán tres propuestas bashndonos en
algunas características que hemos considerado importantes y que pueden marcar
diferencias realmente notorias en el uso práctico.
Para el diagrama 1.
- Características de enlace:
marcaje: Telefónico.
eruutamiento: Por la linea telefónica
recepción: Al enlazar una llamada puede haber transmisión de datos.
- Características del modem:
unidad moduladora a velocidades bajas y fijas.
unidad demoduladora.
Interruptores para activación del modem.
filente de poder para adaptar a 120 y 60 Hz.
- Características del Software:
Puede recibir y enviar archivos con velocidades variables. (es
prog-amable).

LINEA TEL.
TE l..
En cuanto al diagrama 2.
- Caracteristicas de enlace:
marcaje: Telefónico.
enrutamiento: Por la linea telefbnica
recepcibn: Al enlazar una llamada p
3s
- Características del modern:
unidad moduladora.
unidad demoduladora.
activación automática.
fuente de poder para adaptar a 120 V y 60 Hz.
unidad lógica que pernzite tener desplegado de Inensqjes y memoria
(para almacenar nhmeros telefónicos), cuenta adernas con teclado
básico para activación de linea al modern.
- Características del Software:
puede recibir y enviar archivos con velocidades variables (es
programable).

Para el diagrama 3.
- Caracteristicas de enlace:
marcaje: Telefónico.
enrutamiento: Por la linea telefónica
recepcihn: Al enlazar una llanada puede haber transrnision de datos.
- Características del modem:
unidad moduladora.
unidad demoduladora.
activación automática.
fuente de poder para ada.ptar a 120 V y 60 Hz.
unidad lógica basada en un microprocesador que permite tener
desplegado de mensa-jes y memoria (para almacenar nimeros
telefónicos), cuenta ademas con teclado básico para activación de linea
al modem. Así como la opci6n de poder activar llamadas sin aparato
telefónico.
- Características del Software:
puede recibir y enviar archivos, directorios completos o llamar desde el
teclado y tener respuesta en el momento que se esta escribiendo el
mensaje, con velocidades variables (es programable) que pueden incluso
superar velocidades arriba de los 2300 bauds (lo cual dependerá de los
dispositivos implementadosj.

LINEA TEL.

a) Diagrama a bloql~es
DATOS
MODEM ORIGEN MODEM DE RESPUESTA REC,B,DOS
I
1070/1270 Hz

47
w
f

LISTA DE VALORES DE LOS COMPONENTES DEL h1ÓDEM FSK
OPAMPL 1 A-D
DEMODULADOR
MODULADOR
MÓDEM DE RESPUESTA
XR-4 1 36
XR-22 I 1
XR-2206
hlÓDEM ORIGEN
R1*
R2*
R3*
R4*
R5*
R4*
R7 *
R8*
R9*
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
R17
RI8
Rl
E O
R2 1
R22
R23
R24
R25
R26
R27
40.2 K
499
270 K
60.4 K
680
383 K
24.9 K
1.21 K
160 K
IK
1K
5.1 K
5.1 K
510 K
510 K
130 M.
47 K
7.5 K
2K
50 K
2K
2K
3.9 K
3.6 IC
200
1M
1M
47.5 K
191
357 K
39.4 K
160
270 K
20 K
360
160 K
1K
1K
5.1 K
5.1 K
510 K
510 K
100 rc
100 K
9.1 K
2K
50 K
2K
2K
8.2 K
6.8 K
200
1M
1M
48

C ¡-C6*
c7
C8
c9
c10
c11
c12
C13
c14
C15
C16
C17
0.0 1
0. I
22
0.0 1
o. I
0.022
0. 1
1
O. 1
O. 1
I
1
NOTA:
Todos los resistores son de 1/4 de watt y tienen -5 % de tolerancia,
excepto los marcados con asterisco (*> los cuales tienen 1 % de tolerancia; Todos los
vatores están dados en Q.
Todos 10s capacitores tienen 5 '36 de tolerCmcia, excepto los marcados
con asterisco (*) los cuales tienen 1 'Yó de tolerancia; Todos los valores esth dados en

SISTEMAS DE COMUNICACIóN
B. p. LATHI
EDITORIAL INTERAMEKICANA
CUARTA EDICIóN
PRINCIPLES OF COMMUNICATION SYSTEMS
TAUB & SCHILLING
Mc. GRAW-HILL
COMMUNICATION SYSTEMS
B. CARISON
Mc. GRAW-HILL
INTRODUCCI~N A LOS SISTEMAS DE COMUNICACI~N
F. G. STREMBLER
ED, ADISSON-WESLEY INTERAMERICANA
MODULACIóN DIGITAL
M.C. CASCO SÁNCHEZ FAUSTO
M.C. b.IARCELIN JIMÉNEZ RICARDO
DEPARTAMENTO DE INGENIE€¿ÍA ELÉCTRICA
ÁREA DE INGENERÍA ELECTRóNICA.