Información detallada de curso |
Primer semestre 2017
Abr 24, 2024 |
|
 |
||
| Código y Nombre de la Asignatura: IEN 7065 - COMUNICACIONES |
|
División Académica:
División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto.Ing Eléctrica-Electrónica ( IEN 4011 Calificación mínima de 3.0 o IEN 4100 Calificación mínima de 3.0) y EST 7042 Calificación mínima de 3.0 Número de créditos: Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado): 3.000 Horas de Teoría 2.000 Horas de Laboratorio Niveles: Educación Superior Pregrado Tipos de Horario: Teoría y Laboratorio -El curso está dividido en tres grandes secciones: conceptos preliminares, sistemas de comunicaciones analógicos y sistemas de comunicaciones digitales. La primera sección, conceptos preliminares, aborda aspectos generales sobre los sistemas de comunicaciones, conceptos básicos sobre señales aleatorias y análisis de sistemas LTI y algunas transformadas útiles en la caracterización de los sistemas de comunicaciones. La segunda sección incluye un estudio detallado de los diferentes esquemas de comunicación analógica, caracterizándolos en tiempo y en frecuencia y analizando los diagramas de bloques requeridos para implementar los procesos de modulación y demodulación. La tercera y última sección aborda el análisis de los esquemas de comunicación digital, partiendo de la teoría de la información, pasando por los esquemas básicos de codificación y modulación, hasta llegar a algunas aplicaciones utilizadas en la actualidad. 3. JUSTIFICACIÓN Los campos de acción de la ingeniería electrónica, como los de otras disciplinas, se encuentran influenciados por el desarrollo de nuevas tecnologías de la información y comunicaciones. Las telecomunicaciones, dentro de su contexto de sistema moderno, ocupan un lugar preponderante en el desarrollo integral del país; la implantación de nuevas tecnologías en el amplio espectro de aplicaciones civiles, industriales y militares, proporciona a los ingenieros electrónicos una buena oportunidad de desarrollo profesional. La comprensión de los fenómenos y conceptos básicos relacionados con la transmisión de señales a través de un canal de comunicación permitirá al estudiante entender el funcionamiento de una amplia variedad de sistemas de comunicación de uso actual. 4. OBJETIVO GENERAL Desarrollar en el estudiante la habilidad para modelar, calcular, caracterizar, analizar y diseñar sistemas de comunicaciones analógicos y digitales, haciendo uso de diferentes herramientas y transformadas matemáticas. 5. OBJETIVOS ESPECIFICOS 1 Comprender las técnicas y herramientas matemáticas que permiten analizar y caracterizar un sistema de comunicaciones. 2 Comprender las diferentes técnicas de modulación y demodulación analógica, el efecto del ruido en su desempeño y la forma de combatirlo. 3 Comprender los procesos de muestreo y codificación de señales en banda base.- 4 Comprender las diferentes técnicas de modulación digital pasobanda, el efecto del ruido en su desempeño y la forma de combatirlo. 5 Comprender los conceptos básicos de las técnicas de codificación de canal. 6 Observar, describir, analizar, interpretar y sustentar los resultados de una simulación o una implementación en hardware. 6. COMPETENCIAS A EVALUAR EN EL PROCESO DE ASSESSMENT An ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering. An ability to make use of specific techniques and skills in order to solve problems in the instrumentation, measuring, control and telecommunications areas. 7. METODOLÓGIA El curso está estructurado con base en dos componentes: uno teórico (clase magistral) y uno práctico (sesiones de laboratorio). El componente teórico equivale a tres horas de contacto semanal con los estudiantes, mientras que el componente práctico es de 2 horas por semana. El objetivo del componente práctico es llevar a cabo ejercicios, laboratorios y simulaciones donde se revisarán los diferentes conceptos abordados en la clase magistral. Teniendo en cuenta la intensidad horaria de las sesiones teóricas y prácticas, es responsabilidad del estudiante destinar al menos 8 horas de trabajo independiente por semana para preparar los diferentes temas estudiados en clase o en las sesiones prácticas. Adicional a esto semanalmente se harán quices y controles de lectura y, dependiendo de la temática, se asignarán talleres de ejercicios. Estos quices y controles de lectura, así como los talleres de ejercicios, serán de carácter individual. La no presentación de los mismos no afectará la nota definitiva de la asignatura. 8. MEDIOS Catálogo web de la asignatura Presentaciones Videobeam Hardware y software de propósito específico Otras herramientas multimedia: podcasts, notas de clase, webcasts. 9. CONTENIDO 1 Introducción: generalidades de los sistemas de comunicaciones Esquema general de un sistema de comunicaciones Sistemas analógicos y digitales Variables características de un sistema de telecomunicaciones Descripción general del proceso de modulación Descripción general del efecto del ruido en el desempeño de un sistema de comunicaciones 2 Conceptos básicos de Procesos estocásticos Procesos y señales aleatorias Variables características de un proceso estocástico Procesos estacionarios y no estacionarios y procesos ergódicos Función de autocorrelación y densidad espectral de potencia Ruido en sistemas de telecomunicaciones: ruido blanco y ruido pasobanda 3 Representación de señales en los sistemas de comunicaciones Transformada de Hilbert Envolvente compleja y representación canónica de señales pasobanda 4 Sistema de Transmisión analógico con modulación lineal Definición y justificación del proceso de modulación Definición: ancho de banda Diagrama de bloques general de un sistema de comunicaciones por modulación en amplitud Esquemas AM, DSB, SSB y VSB: Definiciones: caracterìsticas en tiempo y en frecuencia Esquemas básicos de modulación y demodulación Análisis comparativo Inmunidad al ruido en esquemas de modulación por amplitud Efecto de la no-linealidad del canal en la modulación por amplitud 5 Sistema de Transmisión analógico con modulación exponencial Definición y justificación Ventajas de FM con respecto a PM Diagrama de bloques general de un sistema de comunicaciones por modulación en frecuencia Esquema FM: Definiciones: características en tiempo y frecuencia Cálculo del ancho de banda efectivo Esquemas básicos de modulación y demodulación Análisis comparativo: FM vs. Esquemas de modulación por amplitud Inmunidad al ruido en esquemas de modulación en frecuencia- Mixer, receptor superheterodino y multiplexación por división en frecuencia FDM 6 Sistema de Transmisión digital banda base Modulación por codificación de pulsos (PCM): Muestreo Cuantización (uniforme y no uniforme) Análisis del ruido de cuantización DPCM Codificación de línea Demodulación de señales PCM: El filtro acoplado Interferencia intersímbolo (ISI) y criterio de Nyquist para eliminar la ISI. Filtros de coseno elevado Patrones de ojo Aplicación: sistemas de telefonía convencional (TDM y jerarquías) 7 Sistema de Transmisión digital pasobanda Proceso de ortogonalización de Gram-Schmitt (2 horas) Esquemas de modulación digital pasobanda: definición y características en tiempo y en frecuencia; constelación; esquemas de modulación/demodulación; probabilidad de error y análisis BER vs. Eb/No; ancho de banda y eficiencia espectral; aplicaciones; análisis comparativo: BPSK (o PSK binario): Binary Frequency Shift Keying (BFSK) QPSK (o PSK cuaternario) MPSK (o PSK M-ario) DPSK (o PSK diferencial) Quadrature Amplitude Modulation (QAM) 8 Codificación de canal Justificación y su relación con la probabilidad de error del esquema de modulación y la capacidad del canal Codificación por bloques Códigos cíclicos, codificación por convolución y códigos turbo 10. EVALUACIÓN Primer parcial 15% Segundo parcial 20% Tercer parcial 20% Laboratorios 10% Proyecto final 20% Examen final 15% 11. BIBLIOGRAFIA TEXTO GUIA Haykin, Simon. Communication Systems. Cuarta edición. 2001 Textos de referencia: Couch, Leon. Sistemas de comunicación digitales y analógicos. Séptima edición. 2008. Lathi, B.P. Modern digital and analog communications systems. Tercera edición. 1998. Sklar, Bernard. Digital communications: fundamentals and applications. Segunda edición |
| Regresar a Anterior | Nueva búsqueda |
|