Página 1 de 8 FORMATO OFICIAL DE MICRODISEÑO CURRICULAR FACULTAD: INGENIERÍA PROGRAMA: INGENIERÍA ELECTRÓNICA 1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO Nombre del Curso COMUNICACIONES II Código BEINEL37 Número de Créditos Académicos Horas Semanales 12 Requisitos Área del Conocimiento Unidad Académica Responsable del Diseño Curricular COMUNICACIONES I INGENIERÍA APLICADA COMPONENTE BÁSICO COMPONENTE FLEXIBLE TIEMPO (EN HORAS) DEL TRABAJO ACADÉMICO DEL ESTUDIANTE Actividad Académica del Estudiante Presencial Independiente Total (Horas) Horas Total 6 96 6 96 12 192 2. PRESENTACIÓN RESUMEN DEL CURSO El curso inicia con el estudio de los conceptos teóricos básicos, los métodos de procesamiento de las señales y el ruido así como los soportes necesarios para lograr la transmisión eficiente de la información en los sistemas de telecomunicaciones. Dichos sistemas son digitales, utilizando como soportes cables o radio. Muchos de estos conceptos, técnicas o procesos son elementos invariantes y existentes desde hace mucho tiempo, aunque nuevos elementos aparecen continuamente que obligan a una continua actualización de la asignatura. 3. JUSTIFICACIÓN Los tópicos cubiertos en el curso permiten al estudiante adquirir los fundamentos de funcionamiento, análisis y diseño de las partes constitutivas de los sistemas de telecomunicaciones digitales sus funciones, limitaciones y afectaciones, así como los principios básicos del procesamiento de las señales a ser utilizadas en dichos sistemas.
. COMPETENCIAS GENERALES SABER INTERPRETATIVA ARGUMENTATIVA PROPOSITIVA Universidad Surcolombiana COMPETENCIAS GENERALES Página 2 de 8 Describir la estructura básica de los sistemas de comunicaciones digitales y sus funciones. Describir y evaluar las transformaciones a ejecutar sobre la señal para su transmisión en forma de señal digital, es decir la codificación digital de las señales de naturaleza análoga. Conocer y aplicar las técnicas más frecuentemente empleadas para la transmisión en banda base como son los códigos de líneas y los métodos de corrección de la interferencia intersímbolos. Dominar los fundamentos de los métodos de transmisión digital con modulación de Aplicar técnicas de multiplex por división en el tiempo para la explotación eficiente de los sistemas de transmisión. Enunciar y aplicar los postulados fundamentales de la Teoría de la Información, reconociendo las implicaciones de dicha teoría para el desarrollo de las comunicaciones modernas. Describir y aplicar las técnicas de codificación eficiente de la información para la eliminación de la redundancia. El estudiante debe de estar en capacidad de aplicar, a nivel productivo, los conocimientos adquiridos en la solución de problemas representativos de situaciones relevantes en la profesión, en el área de las comunicaciones. HACER SER Describir e interpretar la función de cada bloque del modelo de un sistema digital de transmisión. Comparar las diferentes técnicas de codificación digital de señales análogas. Diseñar y calcular parámetros de sistemas de modulación por impulsos codificados (MIC). Diseñar sistemas simples de multiplex por división de tiempo. Fundamentar el uso de los diferentes códigos de línea de acuerdo a la aplicación concreta. Evaluar y aplicar los métodos lineales y no lineales de corrección de la interferencia intersímbolos a la solución de problemas concretos. Valorar, comparar y analizar los distintos métodos de modulación con moduladora digital. Resolver problemas aplicando los conceptos de información, entropía y capacidad de canal. Codificar fuentes de información para hacerlas más eficientes. Aplicar métodos de codificación redundante a la solución de problemas para la protección contra errores de transmisión. Elegir las técnicas de espectro ensanchado de acuerdo a las aplicaciones particulares. Aplicar programas profesionales de computación para el calculo y simulación de las partes integrantes de los sistemas de telecomunicaciones. A través del trabajo en grupo se despertará en el estudiante el compañerismo y los valores sociales que conlleven a la tolerancia, el compromiso y el compartir conocimientos que estimulen una actitud reflexiva e inteligente en la construcción de su proyecto de vida. Contribuir a lograr rigor científico, tanto en lo que se refiere a la aplicación de los conceptos y a la formulación de los temas, como a la aplicación de los métodos y formas de trabajo. Contribuir a una alta responsabilidad ética y moral para poner el resultado de su trabajo en función de los requerimientos de la sociedad donde vive, manteniendo una actitud responsable ante el cuidado del medio ambiente y el desarrollo sostenible. Contribuir a mantener la competencia profesional y por tanto la capacidad de superación y auto preparación durante su vida laboral activa. Contribuir a una actitud positiva en su conducta social y correctos hábitos de educación formal, así como alcanzar habilidades en la comunicación social, tanto desde el punto de vista laboral como en sus relaciones sociales generales. 5. DEFINICIÓN DE ES TEMÁTICAS Y ASIGNACIÓN DE TIEMPO DE TRABAJO PRESENCIAL E INDEPENDIENTE DEL ESTUDIANTE POR CADA EJE TEMÁTICO DEDICACIÓN DEL ESTUDIANTE (horas) No. NOMBRE DE LAS ES TEMÁTICAS Presencial Independiente HORAS TOTALES 1 CODIFICACION DIGITAL DE SEÑALES ANALOGAS 2 TRANSMISION DIGITAL EN BANDA BASE 3 TRANSMISION DIGITAL CON MODULACION DE PORTADORAS TEORÍA DE LA INFORMACION Y CODIFICACIÓN. CODIFICACION PROTEGIDA CONTRA ERRORES 5 INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS CON ESPECTRO ENSANCHADO 18 18 36 18 18 36 12 12 2 36 36 72 12 12 2 TOTAL 96 96 192
Página 3 de 8 6. PROGRAMACIÓN SEMANAL DEL CURSO CONTENIDOS TEMÁTICOS ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS H. T. P. H. T. I. TEMÁTICA SEMANA Clases Laboratorio y/o practica dirigido independiente Teorema del muestreo de Nyquist. Muestreo ideal. Muestreo real. Efectos indeseables en el muestreo real. Codificación directa de la forma de onda. Fundamentos del PCM. Operaciones básicas en PCM. Multiplex por división en tiempo. Ancho de banda de PCM. Exposición del docente 1 1 Necesidad de la disminución de la razón de datos. Compresión. Codificaciones PCM diferencial (DPCM), PCM diferencial adaptativo (ADPCM). Modulación Delta (DM). Modulación delta adaptativa (ADM). Modulación Sigma Delta (). 1 2 Fundamentos de la codificación de sub-bandas y la codificación vectorial. Codificación paramétrica de la voz. Codificación por predicción lineal (LPC). Técnicas híbridas. Métodos RELP y CELP. Análisis comparativo de los digitalizadores de voz. Tendencias actuales. Otras tecnologías de voz. Fundamentos de la codificación de video. 1 3 Comunicación banda base y comunicación con portadoras. Modulación de amplitud (MA). 2
Página de 8 CONTENIDOS TEMÁTICOS ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS H. T. P. H. T. I. TEMÁTICA SEMANA Clases Laboratorio y/o practica dirigido independiente 2 2 3 3 5 6 7 8 Importancia práctica de la transmisión digital en banda base para la transmisión de PCM, en LANs y en los lazos de abonados digitales. Modelo matemático de la transmisión en banda base. Interferencia intersímbolos y sus métodos de corrección. Criterios de Nyquist. Realimentación de la decisión (DFE). Detección de secuencias. Probabilidad de error en sistemas digitales. Probabilidad de error en presencia de interferencia intersímbolos. Diagramas de ojos. Espectro de potencia de la señal digital aleatoria. Problemática de la codificación de línea. Principales códigos de línea: NRZ, RZ, AMI, HDBn, Bifase diferencial, 2B1Q y B3T. Sincronización de dígito o bit. Análisis comparativo de los diferentes códigos de línea. Sistemas banda base actuales: PCM, Redes Locales, Lazos de Abonados Digitales de bajas (DSL) y altas velocidades (XDSL). Necesidad de la modulación de portadoras. Ejemplos prácticos actuales. Importancia de los sistemas multivalentes (señales m-arias) para la transmisión digital. Fundamentos de la representación geométrica de las señales. Modulación por conmutación de amplitud (ASK). Modulación por conmutación de frecuencia (FSK). Modulación por conmutación de fase (PSK). Modulación de fase diferencial (DPSK). Modulaciones Digitales de BLU y BLR. Modulación digital combinada de amplitud y fase (APK). Modelo de comunicación pasabanda. Modulación de amplitud en cuadratura (QAM). Importancia actual de QAM. Modulación y codificación conjunta TCM ( trellis coded modulation ). Principios de la recepción óptima de las señales discretas. Diferentes conjuntos de señales. Sincronización de dígito y portadora. Análisis comparativo de los sistemas con modulación de portadora sobre la base de la probabilidad de error, el ancho de banda y otras características técnicas. Aplicaciones a modems para canales telefónicos, microondas digitales, sistemas satelitales y otros.
Página 5 de 8 CONTENIDOS TEMÁTICOS ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS H. T. P. H. T. I. TEMÁTICA SEMANA Clases Laboratorio y/o practica dirigido independiente 9 10 11 12 Desarrollo histórico. Medida de la información. Entropía. Entropía máxima. Estudio de las fuentes de información. Fuentes sin y con memoria. Extensión de orden n de una fuente de información. Concepto de redundancia. Fuentes continuas. Canal de comunicación. Diferentes tipos de canal. Canales discretos y continuos. Magnitudes de transmisión: entropías del transmisor, el receptor, conjuntas y condicionales.transinformación. Flujo de transinformación (Rate). Capacidad de los canales. Observador ideal. Segundo teorema de Shannon. Ley de Shannon-Hartley. Consecuencias prácticas de la Ley de Shannon- Hartley. Fundamentos de la codificación eficiente. Longitud media de palabra y eficiencia de un código. Primer teorema de Shannon. Técnicas de codificación eficiente de datos (compresión). Códigos de Huffman y otros. Implicaciones prácticas de la Teoría de la Información para el desarrollo de los sistemas de comunicaciones modernos. Fundamentos de la protección contra errores. Representación matemática de los códigos bloque. Concepto de distancia. Capacidad detectora y correctora de un código y su relación con la distancia. Métodos empleados para la protección contra errores: ARQ y FEC.
Página 6 de 8 CONTENIDOS TEMÁTICOS ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS H. T. P. H. T. I. TEMÁ ICA SEMANA Clases Laboratorio y/o practica dirigido independiente 5 5 13 1 15 16 Códigos cíclicos: fundamentos, implementación y aplicaciones. Ejemplos de algunos códigos cíclicos Códigos convolucionales: fundamentos, implementación y aplicaciones actuales en las técnicas FEC. Elementos del algoritmo de Viterbi. Introducción. Desarrollo histórico. Fundamentos teóricos del espectro ensanchado. Ensanchamiento directo y por saltos de frecuencias. Comparación mutua. Ganancia de procesamiento. Comportamiento de los sistemas con espectro ensanchado ante interferencias de banda estrecha y banda ancha. Espectro ensanchado y efecto de multitrayectoria. Códigos ensanchadores. Acceso múltiple por división de códigos (CDMA). Ejemplos de sistemas actuales de espectro ensanchado.
Página 7 de 8 7. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE TEMÁTICA ESTRATEGIA DE EVALUACIÓN PORCENTAJE (%) 1 CODIFICACION DIGITAL DE SEÑALES ANALOGAS escrita 10 2. TRANSMISION DIGITAL EN BANDA BASE en grupo:10% escrita:10% 20 3. TRANSMISION DIGITAL CON MODULACION DE PORTADORAS Exposición estud. 5% escrita:15% 20. TEORÍA DE LA INFORMACION Y CODIFICACIÓN. CODIFICACION PROTEGIDA CONTRA ERRORES en grupo:5% escrita :15% 20 5. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS CON ESPECTRO ENSANCHADO escrita Laboratorio 15 15 8. MEDIOS EDUCATIVOS 9. PRÁCTICAS
Página 8 de 8 10. INVESTIGACIÓN 11. FUENTES DE CONSULTA 11.1 Bibliografía básica Bruce Carlson: Communication Systems. McGraw-Hill International Editions, Third Edition 11.2 Bibliografía Complementaria Wayne Tomasi: Sistemas de Comunicaciones Electrónicas. Prentice Hall Hispanoamericana, 2da. Edición Ferrel G. Stremler: Sistemas de Comunicaciones. Editorial Alfaomega Infante,A.L.: Transmisión de Datos.D. Torres Ed. ENPES, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba. Robert C. Dixon : Spread Spectrum Systems with commertial applications. John Wiley & Sons Inc. ISBN 0-71-5932-7. 11.3Páginas Web 12. SOFTWARE OBSERVACIONES: DILIGENCIADO POR GERMÁN MARTÍNEZ BARRETO FECHA DE DILIGENCIAMIENTO JULIO 2010