Banda base

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

En telecomunicaciones y procesamiento de señales, banda base es el rango de frecuencias ocupado por una señal que no ha sido modulada a frecuencias más altas. Las señales de banda base generalmente se originan en transductores, convirtiendo alguna otra variable en una señal eléctrica. Por ejemplo, la salida de un micrófono es una señal de banda base que es un análogo del audio de voz aplicado. En la radiodifusión analógica convencional, la señal de audio de banda base se utiliza para modular una señal portadora de RF de una frecuencia mucho más alta.

Una señal de banda base puede tener componentes de frecuencia que van hasta CC, o al menos tendrá un ancho de banda de alta relación. Una señal de banda base modulada se denomina señal de banda de paso. Este ocupa un rango más alto de frecuencias y tiene una relación y un ancho de banda fraccional más bajos.

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 puede considerarse como una señal de banda base, mientras que una señal de radio o cualquier otra señal modulada no lo es).

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, por ejemplo, la frecuencia de corte superior de un filtro de paso bajo. Por el contrario, el ancho de banda de paso 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 frecuencias de transferencia que están muy cerca de cero. Algunos ejemplos son los cables serie 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 transmita una llamada telefónica de banda base, simultáneamente como una o varias llamadas telefónicas moduladas por portadora.

Transmisión de banda base digital

La transmisión de banda base digital, también conocida como codificación de línea, tiene como objetivo transferir un flujo de bits digital a través de un canal de banda base, generalmente un cable sin filtrar, a diferencia de la transmisión de banda de paso, también conocida como transmisión modulada por portadora. 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.

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 utiliza un código de línea y un cable sin filtrar).

Procesador de banda base

Se utiliza un procesador de banda base, también conocido como BP o BBP, para procesar la señal digital convertida hacia abajo para recuperar datos esenciales para un sistema digital inalámbrico. El bloque de procesamiento de banda base en los receptores GNSS es responsable de proporcionar datos observables, es decir, medidas de pseudo-rango y fase de portadora de código, así como datos de navegación.

Señal de banda base equivalente

An señal de banda base equivalente o señal de bajapasa equivalente es —en métodos de modulación analógicos y digitales para señales (passband) con frecuencia de portador constante o variable (por ejemplo ASK, PSK QAM y FSK)— una representación compleja valorada de la señal física modulada (la llamada señal de banda ancha o señal RF). La señal equivalente de banda base es Z()t)=I()t)+jQ()t){displaystyle Z(t)=I(t)+jQ(t),} Donde I()t){displaystyle I(t)} es la señal infasa, Q()t){displaystyle Q(t)} la señal de fase de cuadratura, y j{displaystyle j} la unidad imaginaria. En un método de modulación digital, el I()t){displaystyle I(t)} y Q()t){displaystyle Q(t)} Las señales de cada símbolo de modulación son evidentes en el diagrama de constelación. El espectro de frecuencias de esta señal incluye frecuencias negativas y positivas. La señal de banda transmisora física corresponde a

I()t)#⁡ ⁡ ()⋅ ⋅ t)− − Q()t)pecado⁡ ⁡ ()⋅ ⋅ t)=Re{}Z()t)ej⋅ ⋅ t}{displaystyle I(t)cos(omega t)-Q(t)sin(omega t)=mathrm {Re} {Z(t)e^{jomega } '

Donde ⋅ ⋅ {displaystyle omega } es la frecuencia angular del portador en rad/s.

Modulación

A menudo se utiliza una señal en la banda base para modular una señal portadora de mayor frecuencia para que pueda transmitirse por radio. La modulación da como resultado el desplazamiento de la señal a frecuencias mucho más altas (frecuencias de radio o RF) que las que abarcaba 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 lugar de 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. Por el contrario, algunos esquemas de transmisión, como la modulación de frecuencia, utilizan incluso más ancho de banda.

La siguiente figura muestra la modulación AM:

Comparación de la versión equivalente de banda base de una señal y su versión RF AM modulada (doble-sideband), mostrando la duplicación típica del ancho de banda ocupado.