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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA

Ing. Electrónica Introducción a las Telecomunicaciones Unidad 1 Grupo: 7EV Tema: Ruido Alumno: Guillermo Argáez Cisneros Prof. IEC Raul Manuel Zapata Rivero

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5/Septiembre/2017

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=El Ruido=  Definición El ruido en telecomunicaciones [1] son las señales eléctricas no deseadas suelen ser generadas por diversas fuentes, generalmente clasificadas por las interferencias hechas por el hombre o por ruido generado naturalmente. Un ruido inevitable en las comunicaciones eléctricas es el ruido térmico, generado por el movimiento de los electrones en un medio de conducción. Es un fenómeno universal que tiene una multiplicidad de orígenes desde fuentes acústicas (maquinas, vehículos, parlantes) hasta fuentes eléctricas (líneas de potencia, motores). También puede ser un origen óptico, térmico, magnético, etc. Sea cual sea este ultimo, el término ruido se aplica, en general, para referirse a cualquier cosa indeseable que opaca una señal legitima y que no esta directamente relacionada con ella (en cuyo caso se trataría de una distorsión). De hecho, el ruido puede ser, por sí mismo, otra señal, como la distintas formas de interferencia que se producen en los circuitos electrónicos. [1] El ruido se origina predominantemente en el interior del propio enlaces de comunicaciones y usualmente es de naturaleza totalmente aleatoria, lo que hace que sea muy difícil de tratar.  Ruido Blanco: [3] En los sistemas de comunicaciones existen muchos otros ruidos que tienen una distribución gaussiana y que tienen una densidad espectral plana sobre un amplio rango de frecuencias. A este tipo de ruidos cuyo comportamiento se despliega a lo largo del espectro, se le conoce como Ruido Blanco.

Es una señal no deseada que posee todas las frecuencias audibles e interviene con la señal transmitida generada por dispositivos electrónicos. Este tipo de ruido se genera debido a la agitación térmica de los electrones en la línea de transmisión, o a la inducción de líneas eléctricas adyacentes, modificando así la diferencia de potencial eléctrico (voltaje), por lo general este tipo de ruido no causa grandes problemas a menos que su nivel sea elevado. Este tipo de ruido es muy exacto para los sistemas de comunicaciones y la suposición de gaussiano permite aplicar los conceptos previos. Entonces la densidad espectral de ruido blanco esta dada por: representa la densidad espectral unilateral de ruido –constante. Como la función de densidad es conocida, la función de autocorrelación se obtiene mediante Fourier. 2 ( ) N0 G f  N0 ( ) ( / 2) ( / 2) ( ) 0 2 0     R N e df N j ft     . [3]Este resultado indica que la autocorrelación solo tiene sentido en cero y por lo tanto cualquier par de muestras de un ruido blanco serán no correlacionadas y estadísticamente independientes. Cuando el ruido blanco es mostrado en el osciloscopio, los barridos sucesivos son siempre diferentes uno de otro, aunque se observe que la forma de onda es la misma, sin importar la velocidad de barrido que se emplee, puesto que todas las tasas de variación de tiempo (componentes de frecuencia) están contenidas en igual proporción, similarmente si el ruido blanco se lleva a un parlante siempre suena lo mismo, algo como una caída de agua.

Este resultado indica que la autocorrelación solo tiene sentido en cero y por lo tanto cualquier par de muestras de un ruido blanco serán no correlacionadas y estadísticamente independientes. El valor de N0 depende de dos factores: 1. El tipo de ruido 2. El tipo de densidad espectral Para un resistor térmico: N0v  4RkT N0i  4kT /R Por definición cualquier fuente de ruido térmico tiene densidad espectral unilateral dada por: Pero para aquellos ruidos que no son del tipo térmico, debido a que su potencia no depende de la temperatura, se establece un parámetro de temperatura de ruido para cualquier ruido blanco. Procesamiento de señal En general, el ruido blanco tiene muchas aplicaciones en procesado de señales: Sirve para determinar la función de transferencia de cualquier sistema lineal e invariante con el tiempo (LTI, Linear Time Invariant). Por ejemplo, en acústica arquitectónica la función de transferencia se usa para medir el aislamiento acústico y la reverberación de la sala. En síntesis de audio (música electrónica) se usa para sintetizar el sonido de instrumentos de percusión, o los fonemas sordos: /s/, /t/, /f/, etc. También se puede usar para mejorar las propiedades de convergencia de ciertos algoritmos de filtrado adaptativo mediante la inyección de una pequeña señal de ruido blanco en algún punto del sistema. Generación de números aleatorios

El ruido blanco generado por ciertos procesos físicos naturales o artificiales se usa como base para la generación de números aleatorios de calidad, puesto que es, como ya se ha dicho, una fuente de entropía. Uso en vehículos de emergencia Algunos vehículos de emergencia lo usan debido a que es fácil distinguirlo del ruido de fondo y no queda enmascarado por el eco, por lo que es más fácil su localización espacial. Uso en los seres humanos El ruido blanco puede usarse para desorientar a personas antes de un interrogatorio y como técnica de privación sensorial. Por otra parte, el ruido blanco de baja intensidad puede favorecer la relajación y el sueño (véase insomnio), al hacer que el nivel del umbral auditivo alcance su velocidad máxima por lo que, usando este tipo de sonidos de fondo, los estímulos auditivos más intensos son menos capaces de activar la corteza cerebral durante el sueño. Así, algunas personas consiguen dormirse más rápido si tienen la televisión encendida con un volumen moderado, por ejemplo.3 En tiendas especializadas pueden adquirirse discos compactos con largas secuencias de ruido blanco, así como aparatos electromecánicos que hacen uso del principio del ruido blanco para "enmascarar" los ruidos repentinos y molestos. El ruido blanco se puede ensamblar dentro de aparatos eléctricos, que son distribuidos como aparatos para poder conciliar el sueño, ya que emite una frecuencia de onda, que hace que nuestro cerebro se relaje, además de conseguir enmascarar ruidos perniciosos. No olvidemos que intensidades de sonido por encima de los 60 decibelios pueden ser perjudiciales para la salud.

El ruido blanco también se ha utilizado para camuflar ronquidos y con éxito para personas con tinnitus. En ambientes de trabajo el ruido blanco es usado para que determinadas conversaciones no sean escuchadas, manteniendo así la confidencialidad. =Bibliografía= [1] Jorge Márquez Flores. (2014). Ruido. En Ruido(2-14). CDMX: CCADETUNAM. [2] Departamento de Telecomunicaciones. (2012). El Ruido y su Filtraje. 2017, de Universidad del Cauca Sitio web: http://artemisa.unicauca.edu.co/~vflorez/TTL1/Cap%203.%20El%20ruido%20 y%20su%20filtraje%20VM.pdf [3] Patricio Parada. (2010). Principios de Comunicaciones. 2017, de Universidad de Chile Sitio web: https://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4& cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjtm6TxrI7WAhXMLyYKHVn-AoQQFggMAM&url=https%3A%2F%2Fwww.ucursos.cl%2Fingenieria%2F2010%2F2%2FEL4005%2F1%2Fmaterial_docente% 2Fbajar%3Fid_material%3D321242&usg=AFQjCNEPIo4lmf8IiCb9kGRmvXOw8X W_tw