Proyecto docente

GUÍA DOCENTE
CURSO: 2008/09
13923 - TRANSMISIÓN DE LA
INFORMACIÓN
ASIGNATURA:
CENTRO:
TITULACIÓN:
DEPARTAMENTO:
ÁREA:
PLAN:
CURSO:
CRÉDITOS:
13923 - TRANSMISIÓN DE LA INFORMACIÓN
Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Electrónica
Ingeniero Técnico de Telecomunicación, especialidad en Sistemas Electr
SEÑALES Y COMUNICACIONES
Teoría De La Señal Y Comunicaciones
11 - Año 2000 ESPECIALIDAD:
Segundo curso
IMPARTIDA: Primer semestre
TIPO: Obligatoria
6
TEÓRICOS: 3
PRÁCTICOS: 3
Descriptores B.O.E.
Estudio de las técnicas de emisión, transmisión y recepción de la información. Ruido. Distorsión.
Modulaciones. Técnicas de Codificación.
Temario
El temario de teoría se detalla a continuación.
1. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓN (4 horas)
1.1 Introducción
1.2 Modelo de sistema de telecomunicación
1.3 Clasificación de señales
1.4 Caracterización temporal de señales
1.5 Caracterización espectral de señales
1.5.1 Sistema inverso
1.6 Potencia y energía
1.7 Ancho de banda de una señal
1.8 Transmisión a través de un canal
1.8.1 Transmisión sin distorsión a través de un SLIT
1.8.2 Transmisión a través de un sistema no lineal
1.9 Filtros
1.10 Ruido. Relación señal a ruido. Ganancia de proceso
2. MODULACIONES DE AMPLITUD (6 horas)
2.1 Introducción
2.2 Modulación en Doble Banda Lateral (DBL)
2.2.1 Modulación de tono en DBL
2.3 Modulación de AM
2.3.1 Demodulación síncrona de AM
2.3.2 Demodulación asíncrona de AM
2.3.3 Modulación de tono en AM
2.4 Receptores de radio
2.4.1 Mezclador o conversor de frecuencia
2.4.2 El receptor superheterodino de AM
2.5 Modulación de Amplitud en Cuadratura (QAM)
Página 1 de 6
2.6 Modelo genérico de sistema de comunicación paso banda
2.7 Multiplexación por División en Frecuencia (MDF)
2.8 Conclusiones. Ventajas del proceso de modulación
3. MODULACIONES ANGULARES (4 horas)
3.1 Introducción
3.2 Modulación de frecuencia (FM)
3.3 Modulación de fase (PM)
3.4 Generalización. Componentes en fase y en cuadratura
3.5 Potencia de una señal modulada angularmente
3.6 Ancho de banda de las modulaciones angulares. Regla de Carson
3.5 Modulaciones angulares de banda estrecha y de banda ancha
3.6 Transmisión de una señal modulada angularmente en un sistema
3.6.1 Transmisión en un SLIT
3.6.2 Transmisión en un sistema no lineal
4. CONVERSIÓN ANALÓGICA-DIGITAL DE SEÑALES (4 horas)
4.1 Introducción
4.2 Muestreo de señales analógicas
4.2.1 Muestreo ideal
4.2.2 Muestreo natural
4.2.3 Muestreo y retención
4.3 Cuantificación
4.3.1 Cuantificación uniforme
4.3.2 Cuantificación no uniforme
4.3.2.1 Compansión con Ley A
4.3.2.2 Compansión con Ley µ
4.3.2.3 Mejora en la relación señal a ruido de cuantificación
4.4 Codificación
4.5 Modulación de Pulsos Codificados (PCM)
4.6 Multiplexación por División en el Tiempo (MDT)
4.7 Comunicación por pulsos
4.7.1 Modulación por Amplitud de Pulso (PAM)
4.7.2 Modulación por Anchura de Pulso (PWM)
4.7.3 Modulación por Posición de Pulsos (PPM)
4.8 Conclusiones
5. TRANSMISIÓN DIGITAL EN BANDA BASE (4 horas)
5.1 Introducción
5.2 Sistema digital en banda base
5.3 Mensaje, caracteres y símbolos
5.3.1 Tasa de símbolos y tasa binaria
5.4 Códigos de línea
5.5 Interferencia entre símbolos
5.5.1 Influencia del canal
5.5.2 Primer criterio de Nyquist de conformación de pulsos
5.6 Regenerador de datos
5.6.1 El preamplificador-igualador
5.6.2 Extracción de la temporalización
5.6.3 Diagrama de ojo
5.6.4 Jitter
6. TRANSMISIÓN DIGITAL PASO BANDA (8 horas)
Página 2 de 6
6.1 Introducción
6.2 Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)
6.2.1 Modulación por desplazamiento de amplitud multisimbólica (M-ASK)
6.3 Modelo genérico pasobanda. Constelaciones.
6.4 Modulación por desplazamiento de fase (PSK)
6.4.1 Modulación por desplazamiento de fase multisimbólica (M-PSK)
6.4.2 Modulación por desplazamiento diferencial de fase (DPSK)
6.5 Modulaciones en amplitud y fase (APSK, QAM)
6.6 Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)
6.6.1 Modulación multifrecuencia (M-FSK)
6.7 Uso de pulsos conformados
Requisitos Previos
El alumno debe conocer el uso de la Transformada de Fourier en el tiempo continuo, así como
conocer el significado y manejo de sus propiedades. Para esto es recomendable haber cursado las
asignaturas de Teoría de la Señal I y II, haciendo especial énfasis en la primera. Además es
deseable que conozcan conceptos básicos de matemáticas, como la trigonometría y números
complejos. De física se usarán algunos conceptos básicos.
Objetivos
Los alumnos deben asimilar los siguiente conceptos:
- Modelo de sistema de telecomunicación analógico y digital.
- Transmisión por canales paso bajo. Efecto del canal.
- Compartición de canales mediante multiplexación por división en frecuencia. Señal paso banda.
Modulación.
- Transmisión analógica por canales paso banda. Modulaciones de amplitud y angulares.
- Conversión de señales analógicas a digitales. Muestreo, cuantificación y codificación.
- Compartición del canal mediante multiplexación por división en el tiempo.
- Transmisión digital en banda base.
- Receptores digitales. Regeneradores de datos.
- Modulaciones digitales paso banda. Modulaciones de amplitud, fase y frecuencia.
- Empleo de pulsos conformados y sin conformar.
Metodología
La asignatura se impartirá a través de sesiones expositivas en las que se desarrollarán los
contenidos teóricos. En ellas se pretende motivar al alumno durante el aprendizaje de la materia,
haciendo referencia a aplicaciones de los conocimientos adquiridos. Los desarrollos se realizarán
fundamentalmente en la pizarra, si bien se apoyarán con transparencias y presentaciones desde un
ordenador cuando sea oportuno. La asignatura introduce los conceptos elementales relacionados
con la transmisión y recepción de señales, tanto analógicas como digitales. Es una asignatura con
carácter finalista, ya que los alumnos que no escojan materias optativas en comunicaciones no
volverán a tratar temas relacionados con la transmisión de señales. Por este motivo la asignatura
trata de ser lo más generalista posible, sacrificando el entrar en profundidad en muchos de los
conceptos por una visión global de los temas. Las prácticas de laboratorio se impartirán en el
Laboratorio de Transmisión de la Información, instalado en la primera planta del pabellón B, nº
103. Durante las mismas se revisarán los conceptos a los que se hará referencia.
Para las prácticas de laboratorio se dispone de puestos de trabajo equipados con instrumentación
básica (osciloscopio, generador de señal, fuente de alimentación) así como módulos de
entrenamiento de modulaciones analógicas y digitales. Para una correcta realización y
Página 3 de 6
comprensión de las prácticas se considera fundamental el haber estudiado previamente los
conceptos teóricos que se van a tratar en la práctica, y además realizar previamente una lectura
cuidadosa del enunciado de la misma. No es preciso entregar memorias de las prácticas realizadas.
El profesor pondrá con antelación la documentación en la página web de la ULPGC, no solo en el
“Campus Virtual” sino también en “Estudios. Presenciales….” Estarán disponibles los apuntes de
la asignatura y los enunciados de los problemas para la clases teóricas; también estarán los
documentos para las prácticas de laboratorio: calendario y enunciados.
Criterios de Evaluación
Los criterios de evaluación seguirán los reglamentos vigentes de la ULPGC. La evaluación de la
asignatura se realizará mediante un examen a realizar en la convocatoria ordinaria de febrero.
Asimismo se realizarán exámenes en las convocatorias extraordinarias de julio y septiembre, o las
que establezca la EUITT. El alumno deberá tener en cuenta que podrá escoger solamente una de
las dos convocatorias extraordinarias. El día y hora de todos estos exámenes serán fijados por la
Junta de Centro de la EUITT.
En el examen de la asignatura se distinguirá la parte de teoría y problemas de la parte de
laboratorio. Cada una de ellas tendrá un valor de 10 puntos. Para aprobar la asignatura se deberá
aprobar las dos partes (nota mayor o igual que 5 puntos). Una vez aprobadas las dos partes, la nota
final de la asignatura se obtendrá multiplicando la nota de teoría y problemas por 0,7 y la parte del
laboratorio por 0,3; y se sumarán estas dos puntuaciones. En el caso de que no supere una de las
partes la nota máxima será 4,5 puntos.
Durante la realización de los exámenes no se podrán utilizar ni libros ni apuntes. Para aprobar la
asignatura se deberá obtener una nota superior o igual a 5 puntos. El aprobado en prácticas de
laboratorio se mantendrá para cada uno de los exámenes del curso académico en los términos que
establecen las normativas de esta universidad. El aprobado en la parte de teoría-problemas no se
mantedrá para las posteriores convocatorias. Todos los alumnos a los que se les entregue el
enunciado de un examen de convocatoria, figurarán como “presentados” en el acta de esa
convocatoria. Se controlará la asistencia a prácticas de laboratorio mediante hojas de firmas.
Este proyecto docente se ha modificado respecto al del curso anterior, tanto en el contenido de
teoría como el de prácticas, por lo que el aprobado en prácticas del curso anterior se mantendrá
solamente hasta la próxima convocatoria especial. Esto último está en concordancia con las
normativas vigentes de la ULPGC.
Descripción de las Prácticas
A continuación se muestran las prácticas previstas en la asignatura.
Práctica 1. Parámetros de la transmisión de señales. (2 horas)
1.1 Transmisión sin distorsión.
1.2 Ancho de banda y filtrado.
1.3 Distorsión lineal y no lineal.
1.3 Relación señal a ruido .
Práctica 2. Supuestos prácticos de modulaciones de amplitud. (2 horas)
2.1 Modulación en Doble Banda Lateral.
2.2 Modulación AM. Detección síncrona y asíncrona.
2.4 Modulación QAM.
2.5 Errores de sincronía en el oscilador local.
Página 4 de 6
Práctica 3. Supuestos prácticos de modulaciones angulares. (2 horas)
3.1 Modulación de frecuencia.
3.2 Modulación de fase.
3.3 Cálculo del ancho de banda.
Práctica 4. Supuestos prácticos de conversión analógica-digital. (2 horas)
4.1 Sistemas PCM.
4.2 Relación señal a ruido de cuantificación.
4.3 Sistemas de multiplexación por división en el tiempo.
Práctica 5. Supuestos prácticos de transmisión digital en banda base. (2 horas)
5.1 Pulsos no conformados.
5.2 Tasa binaria, baudios y ancho de banda.
5.2 Pulsos conformados: Primer Criterio de Nyquist.
Práctica 6. Supuestos prácticos de transmisión digital paso banda. (2 horas)
6.1 Modulación por desplazamiento de amplitud.
6.2 Modulación por desplazamiento de fase.
6.3 Modulación por desplazamiento de frecuencia.
6.4 Sistemas multiamplitud-multifase. Constelaciones.
6.5 Demodulación síncrona y por detección de envolvente.
6.6 Uso de pulsos conformados
Práctica 7. Modulaciones de amplitud. (2 horas)
7.1 Modulación de AM.
7.2 Demodulación de AM.
7.3 Efecto de la distorsión del canal. Estimación del ancho de banda.
Práctica 8. Modulaciones angulares. (2 horas)
8.1 Modulación-demodulación de FM.
8.2 Generación de una señal por MDF.
Práctica 9. CAD de señales analógicas. (2 horas)
9.1 Muestreo, retención y codificación.
9.2 Solapamiento.
9.3 Recuperación de la señal.
9.4 Experimentación con una señal de audio.
Práctica 10. Transmisión digital en banda base. (2 horas)
10.1 Efecto de la distorsión introducida por el canal.
10.2 Efecto del ruido.
Práctica 11. Diagrama de ojos. (2 horas)
11.1 Efecto del ruido.
11.2 Efecto de la atenuación.
11.3 Efecto de la distorsión.
Práctica 12. Modulaciones en ASK, PSK y FSK. (2 horas)
12.1 Modulación en ASK.
12.2 Modulación en PSK.
12.3 Modulación en FSK.
Página 5 de 6
Práctica 13. Modulaciones en DPSK y QPSK. (2 horas)
13.1 Modulación en DPSK.
13.2 Modulación en QPSK.
Práctica 14. Comparación entre las modulaciones de fase. Modulación QAM. (2 horas)
14.1 Prestaciones de las distintas modulaciones de fase.
14.2 Influencia del ancho de banda.
14.3 Modulación y demodulación en QAM.
Práctica 15. Constelaciones. (2 horas)
15.1 Constelaciones en las diferentes modulaciones.
15.2 Efecto del ruido.
15.3 Efecto de la atenuación.
Bibliografía
[1 Recomendado] Sistemas de comunicación digitales y analógicos /
Leon W. cCuch II.
Prentice Hall,, México [etc.] : (1998) - (5ª ed.)
9701702107
[2 Recomendado] Analog and digital communication systems.
Roden, Martin S.
Prentice Hall,, Englewood Cliffs (New Jersey) : (1996) - (4th ed.)
0133999653
Equipo Docente
SANTIAGO TOMÁS PÉREZ SUÁREZ
(COORDINADOR)
Categoría: TITULAR DE ESCUELA UNIVERSITARIA
Departamento: SEÑALES Y COMUNICACIONES
Teléfono: 928451277
Correo Electrónico: [email protected]
Resumen en Inglés
The subject is the first step in the study of techniques used to transmit information from a
transmitter to a receiver, for analogical and digital signals. Therefore, there will be analyzed
closely the above mentioned techniques as well as the structures of transmitters and receivers and
the effect that introduces the transmission channel. The analysis will be done from a mathematical
point of view, not entering in the electronic design of the different necessary systems to do the
transmission.
Página 6 de 6