Contribuciones al desarrollo de un sistema comercial de audio y videocomunicación basado en transmisión por soporte físico bifilar para aplicaciones inmóticas de bajo coste

Resumo

En esta tesis se muestra el desarrollo de diversas propuestas de bajo coste para la transmisión de señales analógicas y digitales para aplicaciones industriales sobre un medio de transmisión bifilar, el cual permite en su instalación topologías en anillo, árbol y bus. En algunos casos, la alimentación de los dispositivos que se conectan al medio de transmisión se puede extraer del propio medio. En el caso de la transmisión de datos digitales se ha considerado una transmisión con una tasa de bits que permita su uso en la mayoría de las aplicaciones de la industria, tales como las comunicaciones inmóticas y domóticas o la automoción, así como en algunas aplicaciones científicas. En todo caso son de propósito general para aplicaciones de comunicación digital y alimentación por soporte bifilar, en las cuales la tasa binaria sea del orden de 1Mbps. Las propuestas que se realizan son consecuencia de la evolución tecnológica en la implementación de sistemas comerciales para aplicaciones inmóticas, razón por la cual, las prestaciones de cada una de las propuestas siguen un orden creciente. En primer lugar, se propone un método para transmitir información en banda base de forma analógica. Para ello se realiza una transmisión diferencial y, con el uso de dispositivos aisladores y enrutadores, se consigue realizar comunicaciones punto a punto en instalaciones del tipo anillo, árbol y bus. En segundo lugar, se muestra la transmisión de la información en forma modulada en frecuencia, utilizando la técnica de multiplexaje por división de frecuencia FDM; de esta forma se consiguen comunicaciones full-dúplex y varios tipos de información al mismo tiempo, como es el caso de transmitir audio y vídeo simultáneamente sobre el mismo par bifilar. Al igual que en el caso anterior, con la utilización de aisladores y distribuidores se consiguen realizar comunicaciones punto a punto en instalaciones del tipo anillo, árbol y bus. Cabe señalar que en este sistema se transmite la alimentación sobre el mismo par bifilar que lleva la información modulada. Finalmente, se propone un tercer sistema que codifica la información en forma digital, mediante un pulso senoidal, de manera que el valor digital está codificado en el tiempo que trascurre entre un ciclo y el siguiente. La frecuencia utilizada para generar el ciclo es aproximadamente de 500 kHz con el fin de no superar el ancho de banda de los cables bifilares y, debido a que su longitud de onda es mayor que la longitud de la línea de transmisión en la mayoría de los casos, se puedan realizar instalaciones en anillo, árbol y bus sin la necesidad de dispositivos intermedios tales como distribuidores o enrutadores, al no haber reflexiones.