Señalización, Distorsión y Ruido

SEÑALIZACIÓN, DISTORSIÓN Y RUIDO

SEÑALIZACION

Una señal (signal) es una forma limitada de comunicación entre procesos empleada en Unix y otros sistemas operativos compatibles con POSIX. En esencia es una notificación asíncrona enviada a un proceso para informarle de un evento. Cuando se le manda una señal a un proceso, el sistema operativo modifica su ejecución normal. Si se había establecido anteriormente un procedimiento (handler) para tratar esa señal se ejecuta éste, si no se estableció nada previamente se ejecuta la acción por defecto para esa señal.

 Envío de señales

* Al escribir Ctrl-C en el shell donde se ejecuta un proceso el sistema le envía una señal SIGINT, que por defecto causa la terminación del proceso. Ctrl-Z hace que el sistema envíe una señal SIGTSTP que suspende la ejecución del proceso. * La llamada al sistema kill enviará la señal especificada al proceso.

* Excepciones como la división por cero o la violación de segmento generan señales.

* Los procesos pueden enviar señales tanto a otros procesos como a sí mismos usando kill(2) (por supuesto con los permisos necesarios) por ejemplo kill(pid,SIGUSR1) siendo pid el identificador del proceso al cual deseamos enviar la señal SIGUSR1.

* El núcleo puede generar una señal para informar de un evento a un proceso. Por ejemplo, SIGPIPE se genera cuando un proceso escribe en una tubería que había sido cerrada por el proceso que leía de ella.

Manipulación de señales

Los manipuladores de señales se establecen mediante la llamada al sistema signal(). Si hay un manipulador de señal para una señal dada se invoca y, si no lo hay, se usa el manipulador por defecto. El proceso puede especificar también dos comportamientos por defecto sin necesidad de crear un manipulador: ignorar la señal (SIG_IGN) y usar el manipulador por defecto (SIG_DFL). Hay dos señales que no pueden ser interceptadas ni manipuladas: SIGKILL y SIGSTOP. La manipulación de señales es vulnerable a que se produzca una condición de carrera, pues las señales son asíncronas y puede ocurrir que llegue otra señal (incluso del mismo tipo) al proceso mientras transcurre la ejecución de la función que manipula la señal. Puede usarse la función sigprocmask para desbloquear la entrega de señales.

Las señales pueden interrumpir una llamada al sistema en proceso, dejando en manos de la aplicación la gestión del PCLSRing.

Lista de señales

La Single Unix Specification especifica las siguientes señales, definidas en <signal.h>: SIGABRT - PROCESO abortado. SIGALRM - Señal de alarma, salta al expirar el timer. Reprogramable. SIGBUS - Error en el bus "access to undefined portion of memory object"(SUS). SIGCHLD - Proceso hijo terminado, detenido (*o que continúa). Tratamiento por defecto: ignorar. Reprogramable. SIGCONT - Continúa si estaba parado.Tratamiento por defecto: continuar. Reprogramable. SIGFPE - Excepción de coma flotante -- "erroneous arithmetic operation"(SUS). SIGHUP - Hangup, al salir de la sessión se envía a los processos en Background. Tratamiento por defecto: exit. Reprogramable. SIGILL - Instrucción ilegal. SIGINT - Interrupción, se genera al pulsar "^c" durante la ejecución. Tratamiento por defecto:exit. Reprogramable. SIGKILL - Destrucción inmediata del proceso.Tratamiento:exit. No reprogramable, no ignorable. SIGPIPE - Se genera al escribir sobre la pipe sin lector. Tratamiento por defecto:exit. Reprogramable. SIGQUIT - Terminar. SIGSEGV - segmentation violation.Salta con dirección de memoria ilegal. Tratamiento por defecto:exit + volcado de memoria. Reprogramable. SIGSTOP - Detiene el proceso. Se genera al pulsar "^z" durante la ejecución. No reprogramable, no ignorable. SIGTERM - Terminación. Tratamiento por defecto:exit. Reprogramable. SIGTSTP - Parada de terminal. SIGTTIN - Proceso en segundo plano intentando leer ("in"). SIGTTOU - Proceso en segundo plano intentando escribir ("out"). SIGUSR1 - User defined 1. Signal definido por el usuario.Tratamiento por defecto: exit. Reprogramable. SIGUSR2 - User defined 2. Signal definido por el usuario.Tratamiento por defecto: exit. Reprogramable. *SIGPOLL - Pollable event. *SIGPROF - El temporizador copiador expiró. *SIGSYS - Mala llamada al sistema. *SIGTRAP - Trace/breakpoint trap. SIGURG - datos importantes disponibles en socket *SIGVTALRM - "virtual timer expired"(SUS) *SIGXCPU - excedido límite de tiempo de CPU *SIGXFSZ - excedido límite de tamaño de fichero

DISTORSION  

En las transmisiones de radio a menudo se introduce una forma de distorsión de amplitud al aumentar la intensidad relativa de las frecuencias más altas de audio. En el receptor aparece un factor equivalente de atenuación de alta frecuencia. El efecto conjunto de estas dos formas de distorsión es una reducción del ruido de fondo o estático en el receptor. Muchos de éstos van equipados con controles de tono ajustables por el usuario, de forma que la amplificación de las frecuencias altas y bajas se pueda adaptar a gusto del oyente. Otra fuente de distorsión es la modulación transversal, la transferencia de señales de un circuito a otro por culpa de un apantallamiento defectuoso. La distorsión armónica ocasionada por la transferencia no lineal de señales a través de las etapas de amplificación puede reducirse notablemente utilizando circuitería de realimentación negativa que anula gran parte de la distorsión generada en las etapas de amplificación.   

Distorsión

Junto con el ruido, la distorsión es otra fuente de errores en la transmisión de datos. Consiste en la alteración de la información transmitida debida a factores naturales del medio de transmisión usado.

Dentro de los distintos tipos de distorsiones que se pueden presentar durante la comunicación de datos tenemos:

Distorsión por atenuación : Ocurre cuando las altas frecuencias pierden potencia con mayor rapidez que las frecuencias bajas durante la transmisión, lo que puede hacer que la señal recibida sea distorsionada por una pérdida desigual de sus frecuencias componentes. La pérdida de potencia está en función del método y medio de transmisión. Además, la atenuación aumenta con la frecuencia e inversamente con el diámetro del alambre. Este problema se evita con estaciones repetidoras que refuercen la señal cuando sea necesario.

Distorsión por retraso: Ocurre cuando una señal se retrasa más a ciertas frecuencias que a otras. Si un método de transmisión de datos comprende datos transmitidos a dos frecuencias distintas, los bits transmitidos a una frecuencia pueden viajar ligeramente más rápido que los transmitidos en la otra. Existe un dispositivo llamado igualador (o ecualizador) que compensa tanto la atenuación como la distorsión por retraso.

Los siguientes factores no son considerados como distorsión pero también representan problemas en la transmisión de datos:

El gorjeo: Es producido por imperfecciones en la señal portadora. Siempre hay pequeñas variaciones en la amplitud, fase y frecuencia. El daño a la señal puede deberse a cambios contínuos y rápidos en la ganancia y/o fase, lo que puede ser aleatorio o periódico y que se define como gorjeos.

Líneas cruzadas: Ocurre cuando una línea toma parte de la señal que va por otra línea. El problema de líneas cruzadas aumenta con la mayor proximidad de los dos alambres, con la mayor distancia de comunicaciones, a mayor intensidad de la señal y señales de frecuencia más alta. Generalmente la intensidad de la señal parásita baja, por lo que no molesta en las redes de comunicación de datos.

Eco: Consisten en repeticiones atenuadas de un mismo mensaje que regresan al equipo transmisor. Si la señal del eco tiene la intensidad suficiente para que la pueda detectar el equipo de comunicaciones provoca errores. Existen dispositivos especiales llamados supresores de eco que eliminan este problema al bloquear la línea en el sentido que no se está usando, con el fin de evitar recibir señales no deseadas.

Pérdida de línea: Es una causa catastrófica de errores y de transmisiones incompletas. Consiste en la desconexión de la línea de unión entre el transmisor y el receptor debida al equipo conmutador defectuoso de la oficina telefónica, o a daños directos a las líneas de comunicación

DISTORCIÓN ARMÓNICA

Problemas que se presenta en la onda senoidal de la línea de voltaje debido a cargas con factor de potencias no lineales por lo que cada       ciclo de voltaje alterno externo es afectado y con esto, la frecuencia y        onda senoidal puede sufrir armónicos peligrosos para equipos electrónicos.

Las redes de computo y cualquier equipo son notablemente afectadas     por  estas variaciones de voltaje, por mencionar algunos problemas,           observamos la pérdida de información, daños en fuentes de alimentación,

etc., representando para su empresa altos costos por pérdida de tiempo y mantenimiento correctivo.

 

RUIDO DE MODO COMÚN

Este tipo de ruido es más frecuente, debido a que es provocado por otras cargas conectadas directamente a la misma instalación eléctrica, que no cuenta con tierra física adecuada o existen desbalanceos cargas. Esto pueden ocasionar que cuando se enciendan o apaguen cargas dentro de la misma línea, los picos y transientes de voltaje sean conducidos por el propio neutro o tierra física hasta los equipos electrónicos, ocasionando con esto daños considerables a sus inversiones. Por lo tanto, cuando se efectué una instalación eléctrica es necesario tomar en cuenta la colocación de la tierra física con las adecuadas especificaciónes y que no se una con el neutro.

 

 

RUIDO DE MODO NORMAL

El ruido de modo normal es provocado básicamente por encendidos y apagados de cargas en la red eléctrica con el que se crean fuertes picos y transitorios de voltaje.