Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo: Formación común

Materia: Fundamentos de sistemas de comunicación

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Descripción/Contenidos

La asignatura presenta una introducción general a las técnicas de comunicación digital, cubriendo aspectos esenciales tales como la transmisión digital en banda base y paso banda, así como los principales métodos de modulación y codificación. Se trata de proporcionar una base sólida en estas técnicas, que serán empleadas en asignaturas de comunicaciones de posteriores semestres.

Cuando termina la formación el estudiante debe ser capaz de:
¿    Calcular los parámetros principales de un sistema de comunicaciones digitales.
¿    Conocer los conceptos de modulación y codificación en el contexto de un sistema digital.
¿    Comparar diferentes sistemas de modulación digitales en base a parámetros de ancho de banda y robustez frente a ruido e interferencias.
¿    Conocer las diferentes técnicas multiportadora.
¿    Conocer e identificar las técnicas de espectro ensanchado.
¿    Identificar las técnicas de codificación de fuente y de canal más adecuadas a un sistema de comunicación concreto.
¿    Aplicar los principios básicos de sistemas de comunicaciones a la resolución de problemas propios de la ingeniería.
¿    Redactar informes de prácticas de forma clara y estructurada, con un estilo adecuado al oyente o lector y con corrección ortográfica y gramatical.
¿    Trabajar en grupo de forma efectiva en el contexto de prácticas de laboratorio, identificando los objetivos y planificando el trabajo para alcanzarlos.
¿    Planificar las tareas encomendadas de forma que se realicen de acuerdo con las pautas marcadas por el profesor y en el tiempo previsto. Evaluar el grado de cumplimiento de los objetivos de aprendizaje y detectar problemas en el propio progreso formativo.
¿    Identificar y plantear problemas a partir de situaciones abiertas. Aplicar alternativas para su resolución. Manejar aproximaciones e identificar la limitación de las mismas.
¿    Utilizar de forma autónoma los  instrumentos de laboratorio. Conocer su funcionamiento y sus limitaciones.

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Competencias genéricas

G2. Trabajo en equipo

G3. Aprendizaje autónomo

G4. Eficiencia en la comunicación oral y escrita

G5. Eficiencia en el manejo de recursos de información

G7. Capacidad para concebir, diseñar, implementar y operar sistemas y servicios en el ámbito de las TIC

CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio

CB2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio

CB3. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética

CB4. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado

CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

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Competencias específicas

Las competencias específicas que un alumno debería adquirir en esta asignatura son:

• 2.1. Capacidad para aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas adecuados para la concepción, el desarrollo o la explotación de sistemas y servicios de telecomunicación.
• 2.3. Capacidad para utilizar herramientas informáticas de búsqueda de recursos bibliográficos o de información relacionada con las telecomunicaciones y la electrónica.
• 2.4. Capacidad de analizar y especificar los parámetros fundamentales de un sistema de comunicaciones.
• 2.5. Capacidad para evaluar las ventajas e inconvenientes de diferentes alternativas tecnológicas de despliegue o implementación de sistemas de comunicaciones, desde el punto de vista del espacio de la señal, las perturbaciones y el ruido y los sistemas de modulación analógica y digital.
• 2.8. Capacidad para comprender los mecanismos de propagación y transmisión de ondas electromagnéticas y acústicas, y sus correspondientes dispositivos emisores y receptores.

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Resultados aprendizaje

1. Comprender la evolución extremo a extremo de la transmisión de información en un sistema de comunicación
2. Calcular los parámetros principales de un sistema de comunicaciones
3. Conocer los conceptos de modulación y codificación
4. Diferenciar un sistema analógico de uno digital y sus ventajas/desventajas
5. Identificar las ventajas e inconvenientes de la transmisión en banda base
6. Conocer y aplicar las modulaciones analógicas y digitales
7. Comparar diferentes sistemas de modulación en base a parámetros de ancho de banda y robustez frente a ruido e interferencias.
8. Conocer los diferentes métodos de multiplexación
9. Identificar las técnicas de codificación de fuente y de canal más adecuadas a un sistema de comunicación concreto.
10. Aplicar los principios básicos de sistemas de comunicaciones a la resolución de problemas propios de la ingeniería
11. Comprender manuales y especificaciones de equipos y productos en inglés. Buscar información en libros y recursos on-line en inglés.
12. Planificar las tareas encomendadas de forma que se realicen de acuerdo con las pautas marcadas por el profesor y en el tiempo previsto. Evaluar el grado de cumplimiento
13. de los objetivos de aprendizaje y detectar problemas en el propio progreso formativo.
14. Identificar y plantear problemas a partir de situaciones abiertas. Aplicar alternativas para su resolución. Manejar aproximaciones e identificar la limitación de las
15. mismas.
16. Utilizar de forma autónoma las herramientas, instrumentos y aplicativos software disponibles en los laboratorios de las materias básicas y avanzadas. Conocer su
17. funcionamiento y sus limitaciones.

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Metodología

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Evaluación

Será necesario sacar 5 puntos sobre 10 en el total de la asignatura con el fin de poder superar la misma.

La nota del examen extraordinario tendrá carácter de recuperación de toda la asignatura.

Si la nota del ordinario no supera el umbral requerido y no se hace el extraordinario, la nota final será la nota del ordinario.

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Temario

TEMA I: Introducción a los sistemas de comunicaciones digitales
- Modelo de sistema de comunicaciones
- Distorsión. Ecualización
- Ruido. Relación S/N.
- Comunicaciones digitales frente a comunicaciones analógicas
- Modulaciones digitales

TEMA II: Transmisión digital en banda base
- Conversión A/D. Muestreo, cuantificación y codificación
- Tipos de muestreo: natural, chopper y flat-top. Filtrado de reconstrucción
- Cuantificación. Ruido de cuantificación
- Modulación por pulsos codificados (PCM)
- Señalización binaria y sus espectros
- Señalización multinivel (M-aria)
- Cuantificación no uniforme. Ley mu y Ley A
- Modulación delta y codificación predictiva
- Interferencia entre símbolos. Diagrama de ojo
- Conformado de pulsos. Criterios de Nyquist
- Detección umbral óptima. Filtro adaptado.

TEMA III: Transmisión digital paso banda
- Representación geométrica de señales
- Detección coherente y no coherente
- Receptores de correlación
- Modulaciones digitales paso banda de portadora única
- Técnicas de sincronización

TEMA IV: Técnicas de Multiplexación y Técnicas de espectro ensanchado
- Introducción
- Técnicas de multiplexación y de acceso múltiple
- Secuencias pseudo-aleatorias
- Espectro ensanchado de secuencia directa
- Espectro ensanchado de salto en frecuencia
- Ejemplos de aplicación: UMTS

TEMA V: Modulaciones multiportadora
- Introducción
- Multitono discreto
- OFDM y CODFM
- Ejemplos de aplicación: ADSL /WLAN /TDT

TEMA VI: Técnicas de codificación
- Introducción
- Codificación de canal. Códigos de bloque. Codificación Reed-Solomon.

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Programa de prácticas experimentales

El programa de prácticas se compone de 5 sesiones con 6 prácticas diferentes:

Sesión 1:

• Práctica 1: PCM
• Práctica 2: Modulación Delta

Sesión 2:

• Práctica 3: Codificación de línea

Sesión 3:

• Práctica 4: Interferencia Intersimbólica (ISI)

Sesión 4:

• Práctica 5: ASK-PSK-QAM

Sesión 5:

• Práctica 6: Modulaciones multiportadora

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

Bibliografía básica:

- Communication systems (5^a Ed.). S. Haykin y M. Moher. John Wiley & Sons 2010.

- Fundamentals of communication systems. J.G. Proakis y M. Salehi. Prentice Hall 2004.


Bibliografía complementaria:

- Digital Communications (5^a Ed.). J.G. Proakis. Mc Graw Hill 2001.

- Communication Systems (5^a Ed.). A.B. Carlson y P.B. Crilly. McGraw Hill 2009.

- Digital and analog communication systems (7^a Ed.). L. Couch. Prentice Hall 2006.

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Idiomas

Castellano, con bibliografía en inglés.

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Lugar de impartición

Aula Asignada y Laboratorio de Diseño e Instrumentación (Edificio Los Tejos, 1 Planta)

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