| Codific. i modulacions avançades | Codi: 11.618 : 6 |
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 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.
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.
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.
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.
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.
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)
| Teoria de la codificació i modulacions avançades | |
| Comunicacions digitals passabanda | |
| Els sistemes de comunicacions digitals |
A la UOC, l'avaluació generalment és virtual. S'estructura entorn de l'avaluació contínua, que inclou diferents activitats o reptes; l'avaluació final, que es porta a terme mitjançant proves o exàmens, i el treball final de la titulació.
Les activitats o proves d'avaluació poden ser escrites i/o audiovisuals, amb preguntes aleatòries, proves orals síncrones o asíncrones, etc., d'acord amb el que decideixi cada equip docent. Els treballs finals representen el tancament d'un procés formatiu que implica la realització d'un treball original i tutoritzat que té com a objectiu demostrar l'adquisició competencial feta al llarg del programa.
Per verificar la identitat de l'estudiant i l'autoria de les proves d'avaluació, la UOC es reserva la potestat d'aplicar diferents sistemes de reconeixement de la identitat i de detecció del plagi. Amb aquest objectiu, la UOC pot dur a terme enregistrament audiovisual o fer servir mètodes o tècniques de supervisió durant l'execució de qualsevol activitat acadèmica.
Així mateix, la UOC pot exigir a l'estudiant l'ús de dispositius electrònics (micròfons, càmeres o altres eines) o programari específic durant l'avaluació. És responsabilitat de l'estudiant assegurar que aquests dispositius funcionen correctament.
El procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat de les activitats acadèmiques. Al web sobre integritat acadèmica i plagi de la UOC hi ha més informació respecte d'aquesta qüestió.
La manca d'autenticitat en l'autoria o d'originalitat de les proves d'avaluació; la còpia o el plagi; la suplantació d'identitat; l'acceptació o l'obtenció de qualsevol activitat acadèmica a canvi d'una contraprestació o no; la col·laboració, l'encobriment o l'afavoriment de la còpia, o l'ús de material, programari o dispositius no autoritzats en el pla docent o l'enunciat de l'activitat acadèmica, inclosa la intel·ligència artificial i la traducció automàtica, entre altres, són conductes irregulars en l'avaluació que poden tenir conseqüències acadèmiques i disciplinàries greus.
Aquestes conductes irregulars poden comportar el suspens (D/0) en les activitats avaluables que es defineixin en el pla docent -incloses les proves finals- o en la qualificació final de l'assignatura, sigui perquè s'han utilitzat materials, programari o dispositius no autoritzats durant les proves (com l'ús d'intel·ligència artificial no permesa, xarxes socials o cercadors d'informació a internet), perquè s'han copiat fragments de text d'una font externa (internet, apunts, llibres, articles, treballs o proves d'altres estudiants, etc.) sense la citació corresponent, per la compravenda d'activitats acadèmiques, o perquè s'ha dut a terme qualsevol altra conducta irregular.
Així mateix, i d'acord amb la normativa acadèmica, les conductes irregulars en l'avaluació també poden donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i a l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui, de conformitat amb el que estableix la normativa de convivència de la UOC.
En el marc del procés d'avaluació, la UOC es reserva la potestat de:
- Sol·licitar a l'estudiant que acrediti la seva identitat segons el que estableix la normativa acadèmica.
- Sol·licitar a l'estudiant que acrediti l'autoria del seu treball al llarg de tot el procés d'avaluació, tant en l'avaluació contínua com en l'avaluació final, per mitjà d'una entrevista oral síncrona, que pot ser objecte d'enregistrament audiovisual, o pels mitjans que estableixi la Universitat. Aquests mitjans tenen l'objectiu de verificar els coneixements i les competències que garanteixin la identitat de l'estudiant. Si no és possible garantir que l'estudiant és l'autor de la prova, aquesta pot ser qualificada amb una D, en el cas de l'avaluació contínua, o amb un suspens, en el cas de l'avaluació final.
Intel·ligència artificial en el marc de l'avaluació
La UOC reconeix el valor i el potencial de la intel·ligència artificial (IA) en l'àmbit educatiu, alhora que posa de manifest els riscos que comporta si no s'utilitza de manera ètica, crítica i responsable. En aquest sentit, en cada activitat d'avaluació s'informarà l'estudiantat sobre les eines i els recursos d'IA que es poden utilitzar i en quines condicions. Per la seva banda, l'estudiantat es compromet a seguir les indicacions de la UOC a l'hora de dur a terme les activitats d'avaluació i de citar les eines utilitzades i, concretament, a identificar els textos o les imatges generats per sistemes d'IA, els quals no podrà presentar com si fossin propis.
Amb relació a fer servir o no la IA per resoldre una activitat, l'enunciat de les activitats d'avaluació indica les limitacions en l'ús d'aquestes eines. Cal tenir en compte que fer-les servir de manera inadequada, com ara en activitats en què no estan permeses o no citar-les en les activitats en què sí que ho estan, es pot considerar una conducta irregular en l'avaluació. En cas de dubte, es recomana que, abans de lliurar l'activitat, es faci arribar una consulta al professorat col·laborador de l'aula.
|
Pots superar l'assignatura per mitjà de dues vies:
|