Modelo de radio propagación a través de un canal con ruido gaussiano

José R. Fermín y Juan C. Pizarro

Departamento de Física, Facultad Experimental de Ciencias, Universidad del Zulia, LUZ, Apartado 256, Maracaibo 4001, Zulia, Venezuela, e-mail: jfermin@luz.edu.ve; jpizarro63@gmail.com

Recibido el 2 de febrero de 2012 ]]> Aceptado el 7 de septiembre de 2012

Resumen

Presentamos un modelo físico para la propagación de ondas de radio a través de un canal con ruido blanco Gaussiano. El canal es continuo y simulado a través de un modelo lineal disipativo, que consiste de una cuerda flexible de densidad uniforme y sumergida en un bario térmico. El canal es caracterizado mediante la razón señal-ruido, la cual es calculada en función de la temperatura, frecuencia de la señal y la distancia de propagación. Para cierto valor de temperatura, distancia de propagación y frecuencia la SNR excede el umbral de Shannon por debajo del cual la transmisión libre de errores no es posible.

Descriptores: Sistema lineal; ruido térmico; relación señal-ruido (SNR); canal Gaussiano; canal continuo.

Abstract

We present a physical model of radio waves propagation through a channel with white Gaussian noise. The continuous channel is simulated using a dissipative linear model, which consists of a flexible string of uniform density and immersed into a thermal bath. The channel is characterized by signal to noise ratio, which is calculated as a function of temperature, frequency of the signal and the propagation distance. For some value of temperature, propagation distance and frequency, the SNR exceeds the threshold below which Shannon's error-free transmission is not possible.

Keywords: Linear system; thermal noise; signal to noise ratio (SNR); Gaussian channel; continuous channel.

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

Referencias

1. Recomendación UIT-R R676-7, Atenuación debida a los gases atmosféricos, (Cuestión UIT-R 201/3, 1990-2007).         [ Links ]

2. R. Reigada, A. Sarmiento, and K. Lindenbreg, Phys. Rev. E 63 (2001) 066113.         [ Links ]

3. G. Franceschetti y S. Stornelli, Wireless Networks, From The Physical Layer to Communication, Computing, Sensing, and control, (ELSEVIER 2004).         [ Links ]

4. G. Fiche and G. Hébuterne, Communicating Systems and Networks: Traffic and Performance, (Kogan Page Science 2004).         [ Links ]

5. P.H. Baxendale y S.V. Lototsky, Stochastic Differential Equations: Theory and Applications, (World Scientific 2007).         [ Links ]

6. P.M. Jordan y A. Puri, J. Appl. Phys. 85 (1998) 3.         [ Links ]

7. R.E. Ziemer y W.H. Tranter, Principles of Communications Systems, Modulations and Noise 6^th Edition, (Wiley & Sons 2009).         [ Links ]

8. J.A. Blackburn, N. Gronbech-Jensen, y H.J.T Smith, Phys. Rev. Lett. 74 (1995) 6.         [ Links ]

9. C. Hartmann y C. Schütte, IEEE (2008).         [ Links ]

10. P.Hanggi, Helvetica Physica Acta 51 (1978).         [ Links ]

11. W. C. Lindsey y M. K. Simon, Telecomunications systems engineering, Cap.1 (Dover, NY 1991). pp. 16.         [ Links ]