• Descripció

Els continguts d'aquesta assignatura corresponen a la continuació dels continguts de l'assignatura "Sistemes de comunicació I" del "Grau d'Enginyeria de Tecnologies i Serveis de Telecomunicació", per la qual cosa es desenvolupen els conceptes importants de la capa física d'un sistema de comunicacions que no s'estudien en profunditat en aquella assignatura. D'entre totes les possibles matèries que es podrien incloure per a ampliar els coneixements de sistemes de comunicacions digital, en l'assignatura es treballen aquelles tecnologies que en general s'especifiquen en els documents d'estandardització de la capa física dels sistemes de comunicacions digitals.

L'assignatura està estructurada en dues parts ben diferenciades. Una primera part treballa els aspecte de codificació de font i canal, i una segona part aprofundeix en tècniques de modulació i/o transmissió avançades, en concret tècniques d'espectre eixamplat, multiplexació OFDM i modulacions digitals de fase contínua.

La primera part està formada per tres mòduls. En el mòdul 1, "Codificació de font", es detalla el procés mitjançant el qual es converteix una informació de naturalesa analògica a una seqüència de bits i, posteriorment, s'analitzen diverses tècniques per a representar de manera compacta aquesta seqüència de bits. En els mòduls 2 i 3, "Codificació de canal I: Introducció i codis bloc" i "Codificació de canal II: Codis convolucionals", s'estudia el procés de codificació de canal analitzant primer els codis bloc i a continuació els codis convolucionals. També es presenten els conceptes de concatenació de codis, puncturing i alguns conceptes generals dels turbo-codis.

La segona part, també organitzada en tres mòduls, es centra més en aspectes de modulació. Per raons d'organització es treballarà primer el mòdul 5 i després els mòduls 4 i 6. En el mòdul 5, "Modulacions per divisió de freqüència ortogonals (OFDM)", es presenta la modulació OFDM com una alternativa enfront de la modulació de portadora única.  En el mòdul 4 "Tècniques de comunicacions d'espectre eixamplat" es presenten els conceptes bàsics dels comunicacions d'espectre eixamplat. Finalment en el mòdul 6 presenta les "Modulacions digitals de fase contínua (CPM)" motivant la idoneïtat d'aquest tipus de modulacions sota certes limitacions en el sistema de comunicacions.

• L'assignatura en el conjunt del pla d'estudis

L'assignatura es planteja com una assignatura terminal on s'assoleixen coneixements avançats sobre sistemes de comunicacions digitals amb l'objectiu de que l'estudiant, complementant els seus coneixements previs, acabi tenint una visió completa de la capa física d'un sistema de comunicacions, capacitant-lo per poder interpretar a nivell de capa física els estàndards de comunicacions més utilitzats a l'actualitat en sistemes de comunicació digitals.

• Camps professionals en què es projecta

Aquesta assignatura podem emmarcar-la dintre del conjunt d'assignatures del pla d'estudi orientades a l'enginyeria de sistemes de comunicacions. Els coneixements i competències assolides en l'estudi d'aquesta assignatura han de permetre a l'estudiant aplicar aquests coneixements en l'àmbit professional, especialment en el que es refereix al disseny i desenvolupament de sistemes de comunicacions digitals.

• Coneixements previs

Cal tenir els coneixements de comunicacions digitals (com els assolits a l'assignatura "Sistemes de Comunicació I" del "Grau d'Enginyeria de Tecnologies i Serveis de Telecomunicació"). En concret cal conèixer: els principis bàsics de senyals i sistemes incloent el filtrat de senyals, els càlcul de potències i l'anàlisi temporal / freqüencial de senyals; els elements bàsics que constitueixen un sistema de comunicacions, incloent-hi els blocs i les funcionalitats del transmissor i el receptor; les modulacions digitals en banda base i les modulacions lineals pas banda.

• Informació prèvia a la matrícula

S'aconsella haver assolit els conceptes desenvolupats a l'assignatura "Sistemes de Comunicació I" del "Grau d'Enginyeria de Tecnologies i Serveis de Telecomunicació" (i les assignatures recomanades per aquesta) abans d'aquesta assignatura.

• Objectius i competències

A continuació es presenten les competències específiques que s'han d'assolir en aquesta assignatura:

[30] Capacitat per construir, explotar i gestionar les xarxes, serveis, processos i aplicacions de telecomunicacions, enteses aquestes com a sistemes de captació, transport, representació, processament, emmagatzematge, gestió i presentació d'informació multimèdia, des del punt de vista dels sistemes de transmissió.

[31] Capacitat per aplicar les tècniques en què es basen les xarxes, serveis i aplicacions de telecomunicació tant en entorns fixos com a mòbils, personals, locals o a gran distància, amb diferents amplades de banda, incloent telefonia, radiodifusió, televisió i dades, des del punt de vista dels sistemes de transmissió.

[33] Capacitat per a la selecció de circuits, subsistemes i sistemes de radiofreqüència, microones, radiodifusió, radioenllaços i radiolocalització.

[35] Capacitat per analitzar, codificar, processar i transmetre informació multimèdia emprant tècniques de processament analògic i digital de senyal.

Pel que fa a l'objectiu general de l'assignatura aquest consisteix a proporcionar al estudiant una visió de tècniques de modulació avançades i una introducció als aspectes de codificació de font i canal.

Aquest objectiu es desglossa en els següents objectius específics:

1. Conèixer la finalitat del blocs de codificació de font i de canal, ubicar-los dins de la cadena d'un sistema de comunicacions digitals, i aclarir les diferències entre ambdós.

2. Entendre els mecanismes bàsics del codificador de font i els aspectes teòrics que intervenen: redundància, entropia, predicció, ...

3. Entendre els mecanismes bàsics del codificador de canal: redundància, capacitat correctora, capacitat detectora.

4. Distingir entre codis bloc i convolucionals, i mecanismes de descodificació en cadascun dels casos.

5. Tenir nocions de codis correctors de errors avançats: turbo-codis i codis LDPC.

6. Comprendre els principis de funcionament dels sistemes de comunicacions d'espectre eixamplat, les diferents estratègies per generar senyals d'espectre eixamplat i finalitat d'aquests sistemes.

7. Conèixer la modulació OFDM i identificar els avantatges i els inconvenients d'aquesta modulació enfront de la modulació de portadora única.

8. Conèixer l'estructura de les modulacions de fase continua (CPM), i argumentar les principals raons que justifiquen l'ús de modulacions d'envolupant constant i modulacions CPM.

• Continguts

1a Part: Codificació de Font i Canal

Mòdul didàctic 1.

Codificació de Font

1. Fonts de missatges i codificació de font

2. Codificació de font i codificació de canal

3. Codificació PCM de fonts analògiques

4. Compressió de fonts. Necessitat i conceptes bàsics

5. Mesura de la informació

6. Codis de longitud variable. Conceptes bàsics

7. Codis de Huffman

8. Transformacions de dades

9. Codificació de veu en telefonia mòbil GSM

Mòdul didàctic 2.

Codificació de Canal I: Introducció i Codis Bloc

1. Redundància estructurada: conceptes bàsics

2. Estratègies per al control d'errors

3. Per a què serveixen els codis de protecció d'errors?

4. Decisions toves i decisions dures

5. Codis de bloc

6. Descodificació de codis de bloc lineals

7. Codis cíclics

Mòdul didàctic 3.

Codificació de Canal II: Codis Convolucionals.

1. Codis convolucionals

2. Concatenació de codis

3. Turbo-codis

2a Part: Modulacions avançades:

Mòdul didàctic 4.

Tècniques de Comunicacions d'Espectre Eixamplat.

1. Introducció als sistemes d'espectre eixamplat

2. Sistemes d'espectre eixamplat per seqüència directa

3. Seqüències pseudoaleatòries: Generació.

4. Seqüències pseudoaleatòries: Sincronització.

5. Càlcul de la probabilitat d'error en sistemes DS

6. Accés múltiple per divisió en codi (CDMA)

Mòdul didàctic 5.

Multiplexació per Divisió de Freqüències Ortogonals (OFDM).

1. OFDM enfront de portadora única

2. Ortogonalització de portadores

3. Canal de comunicacions

4. Probabilitat d'error en condicions ideals

5. Estratègies addicionals en OFDM

6. Espectre d'OFDM

7. Estàndards basats en OFDM

Mòdul didàctic 6.

Modulacions Digitals de Fase Contínua (CPM).

1. Conceptes bàsics.

2. Modulació offset-QPSK (OQPSK)

3. Modulacions CPFSK (Constant Phase FSK)

4. Modulació MSK (Minimum Shift Keying)

5. Modulació GMSK (Gaussian MSK)

• Consulta dels recursos d'aprenentatge de què disposa l'assignatura

• Informacions sobre l'avaluació a la UOC

La Normativa acadèmica de la UOC disposa que el procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat dels exercicis fets.

La manca d'originalitat en l'autoria o el mal ús de les condicions en què es fa l'avaluació de l'assignatura és una infracció que pot tenir conseqüències acadèmiques greus.

Es qualificarà l'estudiant amb un suspens (D/0) si es detecta manca d'originalitat en l'autoria d'alguna activitat avaluable (pràctica, prova d'avaluació contínua (PAC) o final (PAF), o la que es defineixi al pla docent), sigui perquè ha utilitzat material o dispositius no autoritzats, sigui perquè ha copiat textualment d'internet, o ha copiat d'apunts, de materials, de manuals o d'articles (sense la citació corresponent), d'altres estudiants, o per qualsevol altra conducta irregular.

La qualificació de suspens (D/0) en les qualificacions finals d'avaluació contínua pot comportar l'obligació de fer l'examen presencial per a superar l'assignatura (si hi ha examen i si superar-lo és suficient per a superar l'assignatura segons indiqui el pla docent).

Quan aquesta mala conducta es produeixi durant la realització de les proves d'avaluació finals presencials, l'estudiant pot ser expulsat de l'aula, i l'examinador farà constar tots els elements i la informació relatius al cas.

D'altra banda, aquesta conducta pot donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui.

La UOC habilitarà els mecanismes que consideri oportuns per a vetllar per la qualitat de les seves titulacions i garantir l'excel·lència i la qualitat del seu model educatiu.

• Consulta del model d'avaluació