Aprobado: Fecha: Consejo Tcnico de la Facultad 25 de febrero, 17 de marzo y 16 de junio de 2005

Consejo Acadmico del rea de las Ciencias 11 de agosto de 2005 Fsico Matemticas y de las Ingenieras

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO FACULTAD DE INGENIERA

PROGRAMA DE ESTUDIO

SISTEMAS DE COMUNICACIONES 1686 6 08

Asignatura Clave Semestre Crditos

Ingeniera Elctrica Ingeniera en Telecomunicaciones Ingeniero en Computacin Divisin Departamento Carrera en que se imparte

Asignatura: Horas: Total (horas): Obligatoria X Tericas 3.0 Semana 5.0 Optativa Prcticas 2.0 16 Semanas 80.0

Modalidad: Curso, laboratorio. Seriacin obligatoria antecedente: Ninguna. Seriacin obligatoria consecuente: Ninguna. Objetivo(s) del curso: El alumno conocer y aplicar los conceptos tericos y prcticos bsicos de los sistemas de comunicaciones desde una perspectiva integrada, enfatizando los aspectos de relevancia para las redes de datos. El alumno conocer y aplicar las herramientas fundamentales de anlisis y sntesis de los sistemas de comunicaciones. Temario

NM. NOMBRE HORAS

1. Introduccin 4.0

2. Transmisin y anlisis espectral en los sistemas de comunicaciones 8.0

3. Sealizacin en banda base digital y de pulsos 12.0

4. Sistemas pasabanda analgicos y digitales 12.0

5. Medios de transmisin 6.0

6. Sistemas de comunicaciones 6.0

48.0

Prcticas de laboratorio 32.0

Total 80.0

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1 Introduccin Objetivo: El alumno conocer los antecedentes y conceptos bsicos de los sistemas de comunicaciones.

Contenido:

1.1 Perspectiva Histrica y modelo de un sistema de comunicaciones 1.1.1 Concepto de comunicacin. Fuentes de informacin analgica y digital, transductores,

transmisin, canal de transmisin, receptor 1.2 Alteraciones de las seales durante la transmisin y limitantes de los sistemas. Atenuacin,

distorsin, interferencia, ruido, ancho de banda, ruido, distorsin, potencia 1.3 El espectro electromagntico y radioelctrico. Asignacin de frecuencias 1.4 Teora de la informacin y codificacin. Medida de la informacin, capacidad de canal, cdigos de

bloque, cdigos convolucionales, modulacin trellis

2 Transmisin y anlisis espectral en los sistemas de comunicaciones Objetivo: El alumno conocer los fundamentos formales, caractersticas y parmetros de los sistemas de comunicaciones y la transmisin de seales y los aplicar en la solucin de problemas.

Contenido:

2.1 Series y Transformadas de Fourier. Definiciones y Propiedades. Funciones de autocorrelacin y densidad espectral

2.2 Parmetros y caractersticas de los sistemas. Linealidad, respuesta al impulso, funcin de transferencia, respuesta en frecuencia, ancho de banda

2.3 Distorsin lineal y no lineal 2.3.1 Transmisin sin distorsin en sistemas lineales 2.3.2 Distorsin lineal (de amplitud, fase, y grupo) y ecualizacin 2.3.3 Sistemas no lineales. Caractersticas de transferencia y representacin polinomial.

Distorsin armnica y de intermodulacin 2.4 Ruido. Ruido trmico, blanco, gaussiano, coloreado, ancho de banda equivalente de ruido 2.5 Filtros

2.5.1 Filtros ideales y sus caractersticas 2.5.2 Causalidad, filtros realizables, activos, pasivos 2.5.3 Filtros Butterworth, Chebyshev, Bessel, Elpticos 2.5.4 Sistema analgico en banda base. Estructura, relacin seal a ruido, repetidores

3 Sealizacin en banda base digital y de pulsos Objetivo: El alumno conocer y aplicar las formas de codificar ondas analgicas en seales de pulsos en banda base y de aproximar seales analgicas con seales digitales.

Contenido:

3.1 Introduccin a los sistemas de comunicacin digital 3.1.1 Seales digitales. Ventajas de la transmisin digital 3.1.2 Estructura de un sistema de comunicacin digital. Estado actual

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3.2 Muestreo. Teorema de Muestreo uniforme, traslape de colas espectrales (aliasing), muestreo prctico, muestreo natural e instantneo (de cresta plana) y su reconstruccin

3.3 Muestreo de seales pasabanda 3.4 Modulacin por amplitud de pulsos (PAM) 3.5 Modulacin por anchura o duracin de pulsos (PDM/PWM) y por posicin de pulsos (PPM) 3.6 Modulacin por pulsos codificados (PCM)

3.6.1 Muestreo, cuantizacin y codificacin 3.6.2 Cuantizacin uniforme y no uniforme. Cuantizadores uniformes, ancho de banda 3.6.3 Ruido de cuantizacin, relacin seal a ruido en cuantizacin uniforme 3.6.4 Cuantizacin no uniforme. Compansin. Compansin por ley y por ley A 3.6.5 PCM diferencial (DPCM) y PCM diferencial adaptable (ADPCM)

3.7 Sealizacin digital 3.7.1 Representacin vectorial. Estimacin de ancho de banda 3.7.2 Sealizacin binaria, sealizacin multinivel

3.8 Cdigos de lnea y espectros 3.8.1 Cdigos de lnea binarios y su espectro de potencia 3.8.2 Codificacin diferencial, patrones de ojo, repetidores regenerativos 3.8.3 Recuperacin de reloj en receptores y repetidores regenerativos 3.8.4 Espectro de potencia de las seales multinivel. Eficiencia espectral

3.9 Interferencia nter smbolos (ISI) 3.9.1 Primer mtodo o criterio de Nyquist. Tcnica del coseno alzado 3.9.2 Segundo y Tercer mtodo de Nyquist para control de ISI

3.10 Modulacin Delta 3.10.1 Ruido granular y ruido de sobrecarga de pendiente 3.10.2 Modulacin delta adaptable y de pendiente continuadamente variable. Codificacin de

voz 3.11 Multiplexin por divisin de tiempo (TDM)

3.11.1 Sincronizacin de trama 3.11.2 Jerarqua Digital Plesicrona (PDH) y Sncrona (SDH). Jerarqua TDM, sistemas

europeo y americano 3.11.3 TDM estadstico. Acceso mltiple por TDM

4 Sistemas pasabanda analgicos y digitales Objetivo: El alumno conocer y aplicar las tcnicas de sealizacin pasabanda analgicas y digitales.

Contenido:

4.1 Introduccin. Tipos de modulacin. Seales y sistemas pasabanda 4.2 Modulacin de amplitud

4.2.1 Doble banda lateral con y sin portadora (AM, DSB-SC) 4.2.2 Banda lateral nica, residual e independiente (SSB, VSB e ISB) 4.2.3 Deteccin coherente y deteccin de envolvente

4.3 Modulacin angular 4.3.1 Modulacin de fase y frecuencia (PM y FM) 4.3.2 Modulacin angular de banda angosta y de banda ancha

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4.3.3 Prenfasis y denfasis. Ruido y efecto de umbral 4.3.4 Conversin de frecuencia y Multiplexin por Divisin de Frecuencia (FDM)

4.4 Tcnicas de modulacin de sealizacin pasabanda digital binaria 4.4.1 Encendido-apagado (OOK), de amplitud (ASK), de fase (PSK, PRK, BPSK, DPSK) 4.4.2 De frecuencia (FSK, BFSK)

4.5 Tcnicas de Modulacin de sealizacin pasabanda multinivel 4.5.1 Tcnicas M-arias (MASK, MFSK, MPSK) y eficiencia espectral. 4.5.2 Tcnicas de cuadratura (QPSK, QAM), amplitud-fase (APK) 4.5.3 Variaciones de QPSK y FSK (OQPSK, DQPSK, /4DQPSK, CPFSK) 4.5.4 Modulacin por desplazamiento mnimo (MSK, GMSK)

4.6 Sistemas de Espectro Expandido 4.6.1 Secuencia directa, salto de frecuencia, salto de tiempos 4.6.2 Acceso Mltiple (CDMA). Secuencias de Walsh, cdigo gold, receptor RAKE

4.7 Multiplexin por divisin de frecuencia ortogonal (OFDM)

5 Medios de transmisin Objetivo: El alumno conocer los parmetros y caractersticas de los medios de transmisin de seales de mayor relevancia en las redes de datos y sus herramientas de anlisis y diseo, y los aplicar en la solucin de problemas.

Contenido:

5.1 Transmisin por ondas de radio 5.1.1 Propagacin en el espacio libre 5.1.2 Reflexin, refraccin y difraccin 5.1.3 Propagacin ionosfrica, por lnea de vista y por onda terrestre 5.1.4 Modelos de propagacin en ambientes mviles

5.2 Transmisin por lneas de dos conductores 5.2.1 Parmetros concentrados y distribuidos 5.2.2 Parmetros imagen: impedancia caracterstica, atenuacin, desfasamiento, retardo 5.2.3 Caractersticas de propagacin en funcin de la frecuencia. Prdidas, acoplamiento 5.2.4 Parmetros comerciales de cable coaxial, UTP

5.3 Transmisin por fibras pticas 5.3.1 Teora modal en fibras pticas. Conectores y empalmes, emisores detectores 5.3.2 Acopladores y conmutadores pticos. Cables de fibra ptica

6 Sistemas de comunicaciones Objetivo: El alumno conocer las caractersticas principales de los sistemas de comunicaciones modernos fundamentales.

Contenido:

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6.1 Sistemas de comunicaciones personales (AMPS, GSM, CDMA, IS-136 TDMA, Sistemas de 3G 6.2 WDM, SONET 6.3 Red Digital de Servicios Integrados RDSI 6.4 Redes Inalmbricas. Radio LANs, IEEE 802.11, Bluetooth

Bibliografa bsica: HAYKIN, Simon Communications systems 4th edition New York John Wiley and Sons, Inc, 2001 COUCH, Leon W. Digital and analog communication systems 6th edition New Jersey Prentice Hall, 2001 CARLSON, Bruce A., RUTLEGE, Janet C., CRILLY, Paul B. Communications Systems 4th edition New York McGraw-Hill Book Co., 2001 GLOVER, Ian, GRANT, Peter Digital Communications 2nd edition Essex Prentice Hall Professional, 2003 SKLAR, Bernard Digital Communications: Fundamentals and Applications 2nd edition New Jersey Prentice Hall Inc, 2001 Bibliografa complementaria: PEEBLES, Peyton Z. Digital Communication Systems New Jersey Prentice Hall Inc, 1987

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SMITH, David R Digital Transmission Systems New York Kluwer, 2004 MILLER, Michael J Digital Transmission Systems and Networks New York Computer Science Press, 1987 Vol I & II BLAKE, Roy Sistemas Electrnicos de comunicaciones 2a edicin Mxico Delmar Thomson Learning, 2004 FRENZEL, Louis E. Sistemas Electrnicos de Comunicaciones Mxico Alfaomega, 2003 TOMASI, Wayne Advanced Electronic Communications Systems New Jersey Prentice Hall, 2003 HUIDOBRO, Jos M Manual de Telecomunicaciones Mxico Alfaomega-Rama, 2004 Sugerencias didcticas:

Exposicin oral X Lecturas obligatorias X Exposicin audiovisual X Trabajos de investigacin X Ejercicios dentro de clase X Prcticas de taller o laboratorio X Ejercicios fuera del aula X Prcticas de campo Seminarios X Otras

Forma de evaluar:

Exmenes parciales X Participacin en clase X Exmenes finales X Asistencias a prcticas X Trabajos y tareas fuera del aula X Otras

Perfil profesiogrfico de quienes pueden impartir la asignatura Profesionales de la ingeniera electrnica o de comunicaciones con conocimientos de fundamentos de Sistemas de comunicaciones.