Sistemas de Comunicaciones Electrónicas

Transcripción

1 Sistemas de Comunicaciones Electrónicas MI. Mario Alfredo Ibarra Carrillo Objetivos generales Syllabus Bibliografía Sitios web Evaluación semestral Evaluación ordinaria Bitácora asistencia y calificaciones Exámenes teóricos aplicados (con solución) Ejemplares de ejercicios Ejemplares de ejercicios UNA VEZ QUE EL ALUMNO ASISTE REGULARMENTE A SESIONES DE CLASE, ADMITE LOS OBJETIVOS Y MÉTODOS DE EVALUACIÓN PRESENTADOS A CONTINUACIÓN.

2 Objetivos El alumno: 1. Analizará los principales procesos que se llevan a cabo sobre las señales para su transmisión en sistemas de comunicación analógicos y digitales. 2. Analizará los procesos básicos de conversión de señales analógicas a digitales, para su transmisión por un sistema de comunicación digital. 3. Analizará los requerimientos de un proceso de comunicación y los convertirá en especificaciones técnicas que servirán para seleccionar el sistema de comunicaciones idóneo. 4. Conocerá y aplicará los conceptos teóricos y prácticos básicos de los sistemas de comunicaciones desde una perspectiva integrada. 5. Conocerá y aplicará las herramientas fundamentales de análisis y síntesis de los sistemas de comunicaciones.

3 Syllabus Fracción I. Conocimientos previos 1. (1.0 s) Introducción a. Señal b. Análisis espectral c. Modelo de un sistema de comunicaciones d. Alteraciones que sufren las señales en su paso por el sistema de comunicación e. Ruido f. Capacidad de información g. El espectro electromagnético y el espectro radio eléctrico h. Organismos reguladores de las telecomunicaciones: FCC, COFETEL, ITU i. UIT j. Consideraciones generales para el análisis y el diseño de sistemas de comunicación 2. (2.0 s) Análisis espectral de señales a. Señal energía b. Señal potencia c. Transformaciones de señales d. Convolución de tiempo continuo e. Propiedades de la convolución f. Correlación de tiempo continuo g. Propiedades de la correlación h. Convolución de tiempo discreto i. Correlación de tiempo discreto j. Fourier: serie trigonométrica

4 k. Fourier: serie exponencial l. Fourier de tiempo continuo m. Propiedades de la transformada de Fourier n. Transformadas de Fourier de funciones o. Teorema de parseval p. Teorema de convolución q. Teorema de Wiener-Kintchine r. Fourier de tiempo discreto s. FFT (NO) t. Respuesta a impulso u. Aplicando parseval v. Ancho de banda de señal energía w. Ancho de banda de señal potencia 3. (2 s) Comunicación banda base a. Comunicación banda base b. Respuesta en frecuencia de un sistema c. Ancho de banda d. Ganancias de potencia y voltaje e. Relación señal a ruido f. Factor de ruido y figura de ruido g. Ejercicios 4. (1 s) Distorsión a. Condiciones para transmisión sin distorsión b. Distorsión lineal en frecuencia y fase c. Distorsión alineal armónica y circuito de ley cuadrática d. Distorsión alineal por intermodulación y circuito de ley cuadrática 5. (1 s) Filtros (no incluido en el temario original) a. Clasificación de los filtros b. Ideales y sus características c. Respuesta en frecuencia para filtro butterworth

5 d. Respuesta en frecuencia para filtro Chevyshev e. Implementación de filtros modernos 6. (1 s) Ruido (opcional) a. Experimento aleatorio, variable aleatoria. b. Proceso aleatorio Degroot, Kemeny c. Proceso aleatorio y ensamble, X. Rong Li, d. Proceso aleatorio y ensamble, Proakis e. Clasificación de procesos aleatorios f. Ruido blanco g. Ruido térmico y cálculos de Nyquist Fracción II. Modulación analógica 7. (2 s) AM (Nota: ver sólo modulación de tono puro) a. Ventajas de la modulación b. Modulación de Doble Banda Lateral con Portador Suprimida b.i. b.ii. Dominio temporal Dominio frecuencial c. Modulación de Doble Banda Lateral con Portadora de Alta Potencia c.i. c.ii. c.iii. c.iv. c.v. c.vi. c.vii. c.viii. Dominio temporal Dominio frecuencial Circuitos moduladores Multiplexión por división de frecuencia Tipos de demodulación Demodulación por detección de envolvente Demodulación coherente Receptor superheterodino (sólo el preselector) d. Modulación de Banda Lateral Única con Portadora Suprimida. 8. (2 s) FM (Frecuencia Modulada) a. Ecuaciones de la modulación angular

6 b. VCO c. Demodulación por detección de envolvente 9. Circuitos de FM a. Modulador Armstrong b. Modulación por VCO c. Demodulación por detección de envolvente d. (1 s) PLL analógico 10. (3 s) PAM (Modulación por Amplitud de Pulsos) a. Muestreo instantáneo b. Reconstrucción de la señal c. Muestreo natural d. Reconstrucción de la señal e. Multiplexión por división de tiempo analógica (TDM) 11. PAM y Modulación diferencial 12. PWM (Modulación por Ancho de Pulsos) Fracción III. Comunicaciones digitales 13. (2 s) PCM (Modulación de Pulsos codificados) y Teoría de la información a. Modelo de un sistema de comunicaciones digital b. Muestreo y cuantización c. Ruido de cuantización d. Relación señal a ruido de cuantización e. Codificación banda base M-.aria f. Cantidad de información de símbolos equiprobables g. Cantidad de información de símbolos no equiprobables h. Entropía i. Código Huffman de mínima entropía 14. DPCM (Modulación Diferencial de Pulsos Codificados)

7 15. (1 s) Códigos para protección contra errores 16. (1 s) Códigos de línea 17. (1 s) Modulación digital a. ASK b. FSK c. QPSK d. QAM 18. (1 s) Espectro expandido a. FHSS (Frecuency Hopping Spread Spectrum) b. DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) c. CDMA d. OFDM (Multiplexión por división de frecuencias ortogonales) e. Fracción IV. Medios de transmisión 19. Medios de transmisión 20. Transmisión por ondas de radio 21. Propagación en el espacio libre 22. Reflexión, refracción y difracción 23. Propagación ionosférica, por linea de vista y por onda terrestre 24. Modelos de propagación en ambientes móviles 25. Transmisión por líneas de conductores 26. Parámetros concentrados y distribuidos 27. Parámetros imagen: impedancia característica, atenuación, defasamiento, retardo. 28. Características de propagación en función de la frecuencia. Pérdidas, acoplamiento. 29. Parámetros comerciales de cable coaxial UTP

8 30. Transmisión por fibras ópticas 31. Teoría modal en fibras ópticas, conectores y empalmes, emisores y detectores. 32. Acopladores y conmutadores ópticos. Cables de fibra óptica. Fracción V. Aplicaciones 33. (1 s) Telefonía fija a. Arquitectura de la red pública conmutada b. Definición de troncal c. Conmutación d. Señalización 34. (1 s) Telefonía celular 35. (2 s) Televisión a. Constitución de los primeros sistemas de TV b. Organización nacional e internacional de los sistemas de radio y televisión. c. Espectro: Técnicas de modulación y anchos de banda d. Asignación de frecuencias y siglas e. Potencias de transmisión y patrones de radiación 36. (1 s) Sistemas de comunicaciones personales (AMPS, GSM, CDMA, IS-136 TDMA, Sistemas de 3G 37. (1 s) WDM, SONET 38. (1 s) Red Digital de Servicios Integrados RDSI 39. (1 s) Redes Inalámbricas. Radio LAN s, IEEE , Bluetooth 40. (1 s) Microondas y satélites 41. (1 s) Fibras ópticas a. Estructura básica de las fibras ópticas b. Propagación de la luz en fibras ópticas c. Elementos constitutivos de un enlace por fibra óptica d. Utilización de las fibras ópticas en telecomunicaciones

9 Total de sesiones planeadas 36 sesiones en total 27 sesiones magistrales 8 sesiones para cuatro exámenes o o Tiempo de examen Tiempo de revisión de examen Aún queda 1 sesión de reposición No se consideran días festivos

10 Bibliografía [Tomasi] [Frenzel] Tomasi; Wayne, "Sistemas de Comunicaciones Electrónicas", Prentice Hall Frenzel; Louis E., "Sistemas Electrónicos de Comunicaciones", Alfaomega [Paynter] [Hsu] Paynter; Robert T., "Introductory Electronic Devices and Circuits (conventional flow versión)", Pearson, 7a edición; 2006 Hsu; Hwei P., "Análisis de Fourier", Prentice Hall [Malvino] Malvino; Albert, "Principios de eletrónica" McGraw Hill, 7a edición [Boylestad] Boylestad; Robert L., "Electrónica : Teoría de circuitos", Pearson-Prentice Hall, 8a edición [Lathi] [Haykin] Lathi; B.P. Introducción a la Teoría y Sistemas de Comunicación, LIMUSA Haykin; Simon, Sistemas de Comunicación, Interamericana [Stremler] [Sklar] Stremler; F.G. Introducción a los Sistemas de Comunicación, Addison- Wesley Longman Sklar; Bernard, Digital Coimmmunications: Fundamentals and Applications ; 2 Ed. New Jersey, Prentice Hall Inc, 2001

11 Sitios web Video de un curso de Transformada de Fourier Evaluación semestral Tanto para alumnos regulares como alumnos ASDRI. Método Incluye Peso Primer parcial ,00% Examen escrito (Fracción I) Participación (Solo dos puntos) Segundo parcial Terccer parcial ,00% Examen escrito (Fracción II) Participación (Solo dos puntos) ,00% Examen escrito (Fracción III) Participación (Solo dos puntos) Laboratorio 25,00% Asistencia Se requiere de un 80% de asistencia para derecho a calificación.

12 Notas 1. Todo se promedia. 2. No se aplican exámenes antes y después de la fecha de su aplicación. 3. En caso de faltar a un examen se puede optar por el examen ordinario al final de semestre. 4. Cualquier actividad extracurricular que tenga el alumno a las sesiones de clase son responsabilidad única del alumno. 5. No se admiten justificantes. 6. El laboratorio se promedia y su aprobación es condición necesaria para asentar la calificación semestral en actas. Evaluación ordinaria 1. Los exámenes ordinarios son a petición del alumno. 2. Se requiere 80% de asistencia durante el semestre para tener derecho a calificación. 3. Una vez solicitado el examen el alumno tiene la obligación de presentarse ya que la calificación semestral se desecha. 4. Son exámenes de todo el curso. 5. El laboratorio, no se promedia, pero su aprobación es condición necesaria para asentar calificación ordinaria en actas. 6. Tiene una duración de tres horas