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BIOTELEMETRÍA
INTRODUCCIÓN:




Técnica que proporciona un enlace inalámbrico entre
el paciente y los componentes procesadores.
Permite el estudio en condiciones de movilidad
completa.
Es el mejor método de aislar al paciente de las líneas
de alimentación.
La alimentación es con bajo voltaje con lo que se
reducen los riesgos para el paciente.
BIOTELEMETRÍA
ASPECTOS GENERALES:



Variables a transmitir: presión, pH,
temperatura, EMG, EEG, ECG, ventilación
respiratoria, presión intracraneal, análisis de
oxígeno, etc.
Existen sistemas operacionales (pocos datos
críticos) o experimentales (muchos datos)
Conexión al paciente de diversos sistemas
(sensores, transductores, codificadores,
transmisor, etc.)
BIOTELEMETRÍA
ASPECTOS GENERALES:



Pequeño tamaño de sensores y transductores.
La eliminación del alambrado puede implicar
pérdida de algunas características.
Mayor valor de la telemetría en largas
distancias o ambientes hostiles.
BIOTELEMETRÍA
MODULACIÓN: Operación no lineal en la que los datos
modifican alguna característica de la portadora.



Portadora: es la señal que transporta los datos,
generalmente es senoidal.
Moduladora: Son los datos a transmitir.
Cuando la portadora es pulsada la modulación es una
codificación pulsada.
BIOTELEMETRÍA
MODULACIÓN PULSADA:

Se modifica una propiedad de un tren de
pulsos:

Amplitud

Duración

Posición
BIOTELEMETRÍA
SISTEMAS TELEMÉTRICOS
SISTEMA BIOTELEMÉTRICO
MONOCANAL GENERALIZADO
Antena
Amplficadores y
acondicionadores de
señal
Oscilador de
subportadora
VCO
Amplificador de
potencia
Transmisor Telemétrico
Antena
Registradores,
osciloscopio o display
Amplificador de datos
Receptor Telemétrico
Demodulador
Amplificadores
de IF y RF
SISTEMAS TELEMÉTRICOS
TRANSMISOR:




Puede operar en el rango estándar de FM u otro valor
más alto en frecuencia.
Algunos incorporan circuitería de protección.
Típicamente funcionan de 3 a 22 días sin cambiar
baterías.
Una sensibilidad típica en transmisores de FM es de 15
KHz/mV
SISTEMAS TELEMÉTRICOS
OSCILADORES DE SUBPORTADORAS:


Sirven para poner las señales biológicas en un rango
de frecuencias más alto para facilitar el proceso de
transmisión.
Cuando se modula la frecuencia de la subportadora en
un sistema FM, el sistema completo recibe el nombre
de FM/FM.
SISTEMAS TELEMÉTRICOS
RECEPTOR Y DEMODULADOR:


Para el sistema monocanal se emplea un demodulador
o discriminador para convertir la frecuencia variable en
el voltaje modulador original.
Para un sistema multicanal, se requieren varios
demoduladores de subportadora, siendo cada uno de
ellos sensible a una sola portadora.
SISTEMAS TELEMÉTRICOS
ANTENAS:



Su longitud es generalmente de ¼ de λ.
No direccionales.
Cuando se ponen direccionales se pueden obtener
ganancias muy elevadas que mejoran notablemente la
relación señal a ruido
BIOTELEMETRÍA
SISTEMAS MULTICANAL:





Se utiliza frecuentemente el sistema por división de
tiempo y frecuencia.
Tiene alta sensibilidad de modulación.
Es simple la modulación y demodulación.
Minimiza los cruces de canales.
Tamaño pequeño y requerimientos de potencia bajos.
BIOTELEMETRÍA
MULTIPLEXAJE: Permite transmisión de varios canales.
Se hace por tiempo compartido o frecuencia compartida.
BIOTELEMETRÍA
MULTIPLEXAJE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDM):

Existen subportadoras que modulan la portadora de
RF.

Se debe escoger bien las frecuencias de las
subportadoras para evitar solapamientos
SISTEMAS MULTICANAL
SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (Tx)
Oscilador de
subportadora
(w1)
Entrada 1
Antena
Modulador
Oscilador de
subportadora
(w2)
Entrada 2
Modulador
Oscilador de
subportadora
(w3)
Entrada 3
Modulador
Oscilador de
portadora
Amplificador
sumador
Modulador de
portadora
Amplificador
RF
SISTEMAS MULTICANAL
SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN FRECUENCIA (Rx)
Antena
Amplif
de
RF
Demodulador
de portadora
Filtro
pasabanda
(w1)
Demodulador
de subportadora
Filtro
pasabanda
(w2)
Demodulador
de subportadora
Filtro
pasabanda
(w3)
Demodulador
de subportadora
Salida 1
Salida 2
Salida 3
BIOTELEMETRÍA
MULTIPLEXAJE POR DIVISIÓN DE TIEMPO (TDM):

Se muestrea cada canal durante un tiempo
determinado.
SISTEMAS MULTICANAL
SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN TIEMPO (Tx)
Entra 1
Amplificador
De
señal
Oscilador del
conmutador
V1
Antena
Oscilador de
Portadora
Entra 2
Amplificador
De
señal
Vo
V2
Amplificador
De
RF
Modulador
Conmutador
V4
Entra 3
Amplificador
De
señal
V3
Señal de
marco de
referencia
V4
V4
V2
V2
V3
V1
V3
V1
SISTEMAS MULTICANAL
SISTEMA POR MULTIPLEXACIÓN EN TIEMPO (Rx)
Salida 1
Antena
S/H
FPB
Conmutador
Amplificador
De
RF
Demodulador
Detector pulso
marca de ref.
Vo
S/H
Oscilador del
conmutador
FPB
Salida 2
Salida 3
S/H
FPB
BIOTELEMETRÍA
ALGUNOS TIPOS DE MODULACIÓN
Modulación AM
Modulación angular




Modulación PM
Modulación FM
Modulación digital




ASM
FSK
PWM
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN AM

vp(t) = Vp sen(2π fp t): Portadora

vm(t) = Vm sen(2π fm t): Moduladora
v(t) = ( Vp + vm(t) ) sen(2π fp t): Modulada
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN AM
v(t) = ( Vp + Vm sen(2π fm t) ) sen(2π fp t)
Con m= Vm / Vp : índice de modulación (m<1)
v(t) = Vp( 1 + m sen(2π fm t) ) sen(2π fp t)
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN AM

Modulador AM
vm(t)
AM
1/Vp
vp(t)
~
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN AM

Demodulador AM
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN FM

vp(t) = Vp sen(2π fp t): portadora

vm(t) = Vm sen(2π fm t): moduladora
f = fp + Δf sen(2 π fm t), Δf ≈ Vm
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN FM
vp(t) = Vp sen[2π (fp + Δf sen(2 π fm t) ) t]


f
v p (t )  V p sen2f p t 
sen(2f mt )
fm


f
Índice de modulación
con m f 
fm
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN FM

modulador FM
~ vp(t)
vm(t)
VCO
FM
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN FM

Demodulador FM
Señal
Demodulada
Señal de
Referencia
Detector
De fase
Señal de
Salida
FPB
VCO
Señal de Realimentación
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN ASK

vp(t) = Vp sen(2π fp t): Portadora
Moduladora
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN ASK
v(t) = Vp vm(t) sen(2π fp t)
TIPOS DE MODULACIÓN
MODULACIÓN ASK

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