• Descripción

En esta asignatura se presenta una perspectiva general de los elementos que constituyen un sistema de comunicaciones, analizando sus funcionalidades y limitaciones. El objetivo principal es presentar los fundamentos matemáticos de los sistemas de comunicación. Los elementos estudiados proporcionan la base analítica para poder comprender los sistemas de comunicaciones más avanzados tanto desde un punto de vista teórico como experimental.

En el primer módulo del curso se proporciona una idea muy general del diagrama de bloques de los sistemas de transmisión y recepción de señales y se consideran algunos de los aspectos más importantes que causan la degradación de los señal en su paso por el canal. Se pretende que este primer bloque del curso sea una presentación general de todos los contenidos que se irán presentando a lo largo del curso.

Posteriormente se estudian las modulaciones analógicas tradicionales bajo una doble perspectiva. Por un lado se proporciona un enfoque histórico de las tecnologías de modulación AM y FM y de otro se presenta una perspectiva más matemática donde se generalizan los conceptos de señales pasa banda. Como un caso general de estas modulaciones se presentan las modulaciones I & Q (en fase y cuadratura), mediante las cuales podemos modular dos señales pasa banda diferenciadas, trasladando ambas a una frecuencia portadora.

Los principios de funcionamiento de los sistemas de comunicación digitales se presentan en los siguientes módulos que están formados por una introducción general a las comunicaciones digitales, los principios de las comunicaciones digitales en banda base y finalmente las comunicaciones digitales pasa banda. También se introducen los principios de codificación de fuente y una breve introducción a la codificación de canal, incluyendo los principios de medida de la cantidad de información y los códigos más simples para la protección frente a errores. El curso termina con una presentación de las diferentes técnicas existentes para la multiplexación de señales y presentando varios esquemas de acceso múltiple.

El curso está centrado principalmente sobre los sistemas físicos de las comunicaciones. Es lo que podríamos denominar como el nivel o capa física de los sistemas de comunicaciones. En definitiva se definen los principales conceptos ligados a las tecnologías de comunicación como son los formatos de modulación, las técnicas de multiplexación y los codificadores de canal, todos ellos presentes en los sistemas de comunicación de reciente actualidad como la telefonía móvil, las comunicaciones IP o la televisión digital terrestre..

• La asignatura en el conjunto del plan de estudios

En esta asignatura se obtienen los conocimientos generales del área de sistemas de comunicaciones que deben adquirir todos los estudiantes del grado. Los conocimientos más específicos se proporcionan en diversas asignaturas del itinerario de sistemas de telecomunicación.

• Campos profesionales en que se proyecta

Esta asignatura puede enmarcarse dentro del conjunto de asignaturas del plan de estudios orientadas a la ingenieria de sistemas de comunicaciones. Los conocimientos y competencias adquiridas en su estudio deben de permitir al estudiante aplicar estos conocimientos en el ámbito profesional, especialmente en el diseño y desarrollo de sistemas de comunicaciones digitales.

• Conocimientos previos

Se deben tener los conocimientos de las asignaturas del área de mátemáticas y de señales y sistemas.

• Información previa a la matrícula

Para cursar esta asignatura deben haverse aprobado Matemáticas para las Telecomunicaciones y Señales y Sistemas I y II.

• Objetivos y competencias

El objetivo general de la asignatura consiste en proporcionar una introducción general a los sistemas de comunicaciones, enfatizando en las técnicas de transmisión analógica y en las técnicas de transmisión digital. Este objetivo se desglosa en los siguientes:

1. - Conocer los elementos básicos que constituyen un sistema de comunicaciones incluyendo los bloques y las funcionalidades del transmisor, el canal de comunicaciones y el receptor. Saber diferenciar entre las diferentes funciones que se realizan en cada uno de los bloques tanto desde el punto de vista de codificación de la información como desde el punto de vista de las modulaciones y demodulaciones las señales. Identificar también las causas que pueden introducir distorsión en las señales recibidas.

2. - Conocer el análisis de las modulaciones analógicas de forma genérica a las que se les denomina modulaciones de fase y cuadratura, así como su caracterización como procesos aleatorios. Conocer la medida de la calidad de estas modulaciones mediante el parámetro de relación señal a ruido (Signal to Noise Rate: SNR).

3. - Conocer la vertiente tecnológica de la historia de las comunicaciones, la introducción de las diferentes tecnologías y el impacto económico y tecnológico de cada una.

4. - Caracterización de las modulaciones digitales en banda base a partir de su ancho de banda y de sus prestaciones. Análisis de la medida de la calidad de estas modulaciones mediante el parámetro de probabilidad de error de bit (BER, Bit Error Rate).

5. - Caracterización de las modulaciones digitales paso banda y clasificación en modulaciones lineales y modulaciones frecuenciales.

6. - Conocer las diferentes alternativas existentes para que varios usuarios puedan compartir los mismos medios y recursos físicos, haciendo comunicaciones simultáneas. Identificar las diferencias y las particularidades entre las diferentes estrategias de multiplexación de canales.

7. - Conocer las técnicas elementales para la codificación de los mensajes tanto para optimizar la cantidad total de bits que se envían al canal como para proteger los mensajes ante los ruidos, distorsiones e interferencias.

• Contenidos

Módulo didáctico 1

 Introducción a los sistemas de comunicaciones

1. Introducción a los sistemas de comunicaciones

2. Transmisor, canal y receptor

3. Canal de comunicaciones

4. Modulador (en el transmisor)

5. Desmodulador (en el receptor)

Módulo didáctico 2

Comunicaciones analógicas: modulaciones AM y FM

 1. Las comunicaciones telegráficas

2. La amplitud modulada

3. Otros esquemas de modulación de amplitud

4. La modulación en frecuencia

Módulo didáctico 3

Comunicaciones analógicas: señales paso banda 

1. Modulaciones analógicas paso banda

2. Calidad del sistema de comunicaciones: la relación señal a ruido (SNR)

Módulo didáctico 4

Introducción a los sistemas de comunicaciones digitales

1. Introducción a los sistemas de comunicaciones digitales

2. El transmisor digital

3. El receptor digital

Módulo didáctico 5

Comunicaciones digitales en banda base

1. La modulación digital en banda base. Aspectos esenciales

2. Aplicaciones de modulaciones digitales en banda base

3. Modulaciones de pulsos de amplitud (PAM)

4. Probabilidad de error

5. Ocupación espectral de las modulaciones de pulsos

6. Interferencia intersimbólica

Módulo didáctico 6

Comunicaciones digitales paso banda

1. Modulaciones lineales QAM

2. Modulaciones digitales de frecuencia

Módulo didáctico 7.

Codificación de señales

1. Principios de codificación de fuente

2. Principios de codificación de canal

Módulo didáctico 8

Multiplexación y sistemas de acceso múltiple

1. Conceptos básicos

2. La división en tiempo (TDM/A)

3. La división en frecuencia (FDM/A)

4. La división en código (CDM/A)

5. La división en espacio (SDM/A)

6. La división en polarización (PDM/A)

7. La división en frecuencias ortogonales (OFDM/A)

8. Mecanismos de acceso al medio por contienda: ALOHA (y variantes)

9. Mecanismos de acceso al medio por contienda: CSMA (y variantes) 

• Consulta de los materiales que dispone la asignatura

• Materiales y herramientas de apoyo

Libro de Transmisión digital.

Software de simulación de comunicaciones

• Bibliografía y fuentes de información

Bernard Sklar. "Digital Communication: Fundamentals and Applications" (2nd Edition). Pearson. 2001. 

John G. Proakis, Masoud Salehi, "Fundamentals of Communication Systems". Pearson. 2007.

Simon Haykin, "Communication Systems", Second Edition. Wiley. 1983

• Metodología

Para el estudio y aprendizaje de la asignatura se dispone de los 8 módulos o unidades didácticas que se irán proporcionando a medida que avance el curso. Además, se presenta al final de cada uno de los temas una serie de ejercicios propuestos. Se pueden ir resolviendo a medida que los vayan proponiendo los consultores.

Se debe estudiar cada uno de los módulos, que a su vez está dividido en los apartados que se presentan en la parte de contenidos. El consultor indicará al principio de cada módulo la importancia de cada uno de los apartados que contiene y los ejercicios recomendados para su estudio. Cuando lo considere conveniente y posible, se recomendará la utilización de software de comunicaciones adicional, o bien la búsqueda y lectura de información de divulgación especializada, sobre la temática a tratar.

Se recomiendan las siguientes pautas en el estudio, coincidiendo con las fechas en las que se solicitaran las PEC (Pruebas de Evaluación Continuada).

• Información sobre la evaluación en la UOC

La Normativa académica de la UOC dispone que el proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.

La falta de originalidad en la autoría o el mal uso de las condiciones en las que se hace la evaluación de la asignatura es una infracción que puede tener consecuencias académicas graves.

El estudiante será calificado con un suspenso (D/0) si se detecta falta de originalidad en la autoría de alguna actividad evaluable (práctica, prueba de evaluación continua (PEC) o final (PEF), o la que se defina en el plan docente), ya sea porque ha utilizado material o dispositivos no autorizados, ya sea porque ha copiado de forma textual de internet, o ha copiado de apuntes, de materiales, manuales o artículos (sin la citación correspondiente) o de otro estudiante, o por cualquier otra conducta irregular.

La calificación de suspenso (D/0) en la evaluación continua (EC) puede conllevar la obligación de hacer el examen presencial para superar la asignatura (si hay examen y si superarlo es suficiente para superar la asignatura según indique este plan docente).

Cuando esta mala conducta se produzca durante la realización de las pruebas de evaluación finales presenciales, el estudiante puede ser expulsado del aula, y el examinador hará constar todos los elementos y la información relativos al caso.

Además, esta conducta puede dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda.

La UOC habilitará los mecanismos que considere oportunos para velar por la calidad de sus titulaciones y garantizar la excelencia y la calidad de su modelo educativo.

• Consulta del modelo de evaluación

• Evaluación Contínua

La evaluación continuada consiste en la realización, entrega y valoración por parte del consultor de los ejercicios propuestos en las Pruebas de Evaluación Continua (PEC). Las fechas de publicación de los enunciados y de su entrega figuran en el calendario

A lo largo del semestre deben realizarse tres pruebas de evaluación continua (PECs). La entrega de las PECs por parte del estudiante, así como el resto de acciones relacionadas con estas actividades (publicaciòn de enunciados, soluciones, notas, resolución de dudas y clarificaciones, anuncio de posibles novedades y modificaciones, etc.), se realizará en el aula virtual de la asignatura del Campus UOC.

A partir de las calificaciones de las PECs y de otros factores (como la participación en los forums, discusiones en el aula virtual, etc.) el consultor decidirá la calificación final de la Evaluación Continua (EC). Para obtener esta nota final de EC, se calaculará la media aritmética de las notas de las 3 PECs, que tendrán la misma importancia.

A fin de obtener una nota de EC, debe entregarse al menos una de las tres PECs previstas en este plan docente. En el caso de no entregar ninguna de ellas, se considerará que el estudiante renuncia a la EC y, por lo tanto, deberá realizar el Examen Final para superar la asignatura, de acuerdo con lo establecido en el apartado de Evaluación Final.

El correcto seguimiento de la asignatura compromete a realizar las actividades de evaluación propuestas de manera individual y según las indicaciones que se establecen en este plan docente. De no hacerlo así, en ningún caso estas actividades de evaluación podrán ser superadas.

• Evaluación final

Esta asignatura se puede superar por una doble vía: a partir de la evaluación continuada (EC) y una prueba de sintesis (PS) o mediante la realización de un examen final (EX). Para hacer la PS se tiene que haber superado la EC; para hacer el EX no es necesario haber superado la EC. La fórmula de acreditación de la asignatura es la siguiente: EC+PS o EX.

Fórmula para obtener la nota final de la asignatura (FA):

Los estudiantes que evalúen de la PS: AC 70% - PS 30% Nota mínima AC = 5 (es necesario haber superado la EC) Nota mínima PS = 3,5 (en caso de no alcanzar la nota mínima a la PS, la nota final de la asignatura será la nota obtenida en la PS). Los estudiantes que se evalúen del EX: AC 35% - EX 65% Este cruce sólo se aplicará cuando la nota resultante mejore la nota de EX (que debe ser, como mínimo, de 4). Cuando no sea aplicable el cruce, la nota final de la asignatura será la nota obtenida en el EX. En caso de EC no aprobada, la nota final de la asignatura será la nota obtenida en el EX.

• Feedback

Tal y como se ha indicado en la metodología de la asignatura, el profesor os guiará y orientará a través del Tablón del aula para que podais realizar un correcto seguimiento de la asignatura. También responderá a las dudas que vayan surgiendo en el Foro del aula así como las consultas y comentarios enviados a su correo electrónico.

El consultor también realizará un sguimiento personalizado de la evaluación continua, revisará todas las PECs entregadas y comentará de forma cualitativa a nivel grupal y/o individual la resolución. Estos comentarios os ayudarán a progresar en vuestro aprendizaje y adquirir el conjunto de competencias necesarias.

Es recomendable que todas las dudas que aparezcan durante el estudio de la asignatura se planteen al Foro del aula, resultando más enriquecedor para todos los estudiantes ya que se pueden compartir dudas y conocimientos. El Foro no sólo esta pensado para plantear las dudas sino que se os invita a participar para intentar resolver las didas planteadas por compañeros ya que a menudo, al intentar explicar una idea es cuando mejor se comprende.