Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
UNITAT 9 DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
INTRODUCCIÓ ● Comunicacions: conceptes bàsics
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
● El salt al món digital ● El poder dels satèl·lits
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
COMUNICACIONS: CONCEPTES
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●El missatge que porta associat un senyal és informació. ●Si el senyal és compost, és a dir, porta un codi, llavors la infor-
mació és codificada.
●El senyal adopta la forma d'una ona sinusoïdal. ●
La freqüència indica la rapidesa amb què varia aquest senyal al llarg del temps. La unitat de mesura de la freqüència és l'hertz (Hz).
●
El període és el temps que triga a repetir-se un senyal sinusoïdal. Es mesura en segons.
●
La longitud d'ona és la distància que recorre un senyal durant un temps que dura el seu període. S'expressa en metres.
●Els senyals electromagnètics viatgen a la velocitat de la llum. ●Les ones electromagnètiques constitueixen un ampli ventall que
combina longitud d'ona i freqüència, anomenat espectre electromagnètic. Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
COMUNICACIONS: CONCEPTES
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
COMUNICACIONS: CONCEPTES
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
COMUNICACIONS: CONCEPTES
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●Un senyal electromagnètic és analògic quan pot tenir qualsevol va-
lor entre un mínim i un màxim, i poden viatjar per l'aire o a través de cables. Instruments analògics: ràdio i televisió.
●Un convertidor de senyal, converteix un tipus de senyal en un al-
tre. El micròfon converteix el so (senyal acústic) en senyal elèctric. Un altaveu converteix el senyal elèctric en so.
●Modulació d'ones: A causa de l'atenuació que pateixen les ones
després de recórrer grans distàncies, és necessari la combinació de dos senyals: el senyal portador més potent i el senyal modulat. ●Els elements bàsics de la xarxes de comunicació són: ●
La ruta: sense fil o cablejada
●
L'emissor i el receptor: Ex. El telèfon mòbil
●
El repetidor: rep el senyal, l'amplifica i torna a enviar-lo
●
L'encaminador: rep el senyal per una ruta d'entrada i l'emet per una ruta de sortida. Ex. Encaminadors d'Internet Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
COMUNICACIONS: CONCEPTES
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
COMUNICACIONS: CONCEPTES
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
COMUNICACIONS: CONCEPTES
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●L'electrònica de buit està formada per un conjunt de disposi-
tius (díode, tríode, ...) que van permetre transmetre senyals a distància i processars senyals als primers ordinadors amb vàlvules de buit, però ocupaven molt espai i gastaven una gran quantitat d'energia.
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
COMUNICACIONS: CONCEPTES
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●L'electrònica de semiconductors es basa en introduir impure-
ses al silici de manera que passi de ser aïllant a ser conductor. Un element del circuit pot actuar d'interruptor, llavors es produeix una seqüència d'impulsos elèctrics que combinen valors alts (1) o baixos (0). Permet: ●
Miniaturitzar els components.
●
Abaratir molt els costos de producció.
●
Reduir el consum d'energia.
●El microprocessador (MP) és un circuit integrat que necessita
un programa informàtic per fer una tasca. Aquest programa es pot canviar sense modificar cap circuit electrònic.
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
COMUNICACIONS: CONCEPTES
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●L'optoelectrònica s'encarrega de construir els dipositius
que permeten convertir senyals electrònics o electromagnètics en senyals òptics. Els seus camps d'aplicació són: ●
Fibres òptiques, que s'utiliza en comunicació.
●
Cèl·lules fotoelèctriques, com a detectors d'objectes.
●
Cèl·lules solars, que apaguen i encenen l'enllumenat públic.
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
COMUNICACIONS: CONCEPTES
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL SALT AL MÓN DIGITAL
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●Els ordinadors actuals utilitzen senyals digitals binaris,
formats per una seqüència d'intervals temporals amb la mateixa durada, amb dos valors possibles en cada interval temporal.
●Un senyal digital binari és una seqüència de zeros i uns. Cada
posició de zero o u s'anomena bit. ●Una combinació de vuit bits constitueix una unitat anomenada
byte. ●A cada combinació possible de 8 zeros i uns s'hi assigna un
missatge.
●La codificació digital té una restricció important: el nombre
de missatges que es poden codificar és limitat. ●La discretització és el procés de reducció dels valors possi-
bles d'un senyal anlògic per limitació de la longitud del codi. Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL SALT AL MÓN DIGITAL
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
Nombre de missatges
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL SALT AL MÓN DIGITAL
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●Les imatges estàtiques (fotografia) o dinàmiques (vídeo)
constitueixen un tipus de senyal d'ús creixent en el món digital, perquè l'ésser humà té una capacitat extraordinària per interpreta les imatges.
●La digitalització és la conversió per mitjà dels equips digitals
de les imatges a senyals digitals binaris. ●La tècnica per digitalitzar una imatge es por resumir en: ●
Es divideix la imatge en quadradets minúsculs anomenats píxel. (↑píxels → ↑resolució → ↑qualitat imatge)
●
A cada píxel s'hi assigna un valor d'intensitat lluminosa comprès entre 0 i 255.
●
La combinació de tres intensitats de llum (vermell, verd i blau) per cada píxel pemet formar qualsevol color.
●
Es converteixen els valors de la intensitat lluminosa de cada píxel en zeros i uns. Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL SALT AL MÓN DIGITAL
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL SALT AL MÓN DIGITAL
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●A la memòria principal d'un ordinador (RAM), la infor-
mació s'emmagatzema combinant els estats en què es troben els centenars de milers de transistors.
●Cada transistor pot estar en dos estat, que s'anomenen alt i
baix, que es representens amb els dígits 0 i 1.
●Canviant l'estat de cada transistor es pot gravar la informació
que es vulgui.
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL SALT AL MÓN DIGITAL
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●A causa de la gran quantitat de memòria que ocupen al-
guns tipus d'arxius són necessàries les tècniques de compressió: ●
Les tècniques LZW, RAR o ZIP eliminen els canvis que es repeteixen o les zones que no tenen canvis i no es ped informació.
●
Les tècniques JPEG i MPEG introdueixen petits canvis i es perd un poc informació.
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL SALT AL MÓN DIGITAL
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●La realitat virtual consisiteix en una representació simu-
lada de situacions reals o fictícies. Hi ha 2 tipus: ●
La no immersiva utilitza la pantalla d'ordinador, altaveus i teclat.
●
La immersiva intenta que l'usuari se senti integrat en l'entorn; se simula amb el màxim realisme. Utilitza guants, ulleres o cascs especials.
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL SALT AL MÓN DIGITAL
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●Per memoritzar la informació cal un suport físic. Hi ha tres
senyals que es fan servir per memoritzar la informació: magnètics, electrònics i òptics. ●
Els suports típics per emmagatzemar la informació, per mitjà de senyals magnètics, són les cintes, els disquets i els discs durs.
●
La memòria interna dels ordinadors (RAM) i les memòries Flash utilitzen senyals electrònics.
●
Els CD i els DVD fan servir senyals òptics.
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL SALT AL MÓN DIGITAL
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●El processament d'un senyal es duu a terme modificant
alguna de les seves característiques o bé combinant-ne més d'una per obtenir un altre senyal nou. Ex: la deformació d'una imatge, realçar els sons greus, ...
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL PODER DELS SATÈL·LITS
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●A partir del 1970 la publicitat a través de la ràdio i de la televisió tingué un
atractiu enorme per a les empreses i van finançar molts mitjans de comunciació.
●Les comunciacions terrestres tenen moltes limitacions, sobretot a les zones
muntanyoses. El problema es pot resoldre mitjançant repetidors.
●Un altre problema de resoldre és per mitjà dels satèl·lits de comunicacions i
les antenes parabòliques, que permet enviar senyals a qualsevol punt terrestres i marítim.
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL PODER DELS SATÈL·LITS
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●El GPS, Global Position System (sistema de posicionament global), és
el que permet determinar les coordenades espacials d'un objecte. Necessita tres tipus d'elements: ●
Un conjunt de satèl·lits (24 operatius i 3 de suport) a 20.200 km d'altura.
●
Una xarxa d'estacions sobre la superfície de la Terra.
●
Un equip electrònic receptor que vol conèixer les coordenades (un cotxe).
●El càlcul de les coordenades el fa el receptor GPS per mitjà de la tècni-
ca de la triangulació i necessita rebre el senyal de 4 satèl·lits per fer un càlcul garirebé perfecte.
●Aplicacions del GPS: ●
Ajudar en la conducció.
●
Ajudar en l'orientació al camp o la muntanya.
●
Aixecament topogràfic
●
Guiatge automàtic de coets i míssils. Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL PODER DELS SATÈL·LITS
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL PODER DELS SATÈL·LITS
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●La teledetecció és la captació de senyals que es produei-
xen a la superfície de la Terra, des d'equips electrònics situats a l'aire. Ex. Avions, globus, coets, ... Una aplicació por ser la predicció meteorològica.
Jose Sanahuja
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat
EL PODER DELS SATÈL·LITS
U9. DELS SENYALS DE FUM AL VEÏNATGE UNIVERSAL
●La gegantesca xarxa de comunicacions han convertit al
món en una mena de veïnatge universal, un espai virtual in tots els habitants poden parlar entre si.
Jose Sanahuja