Fundamentos de procesado de la señal, modulaciones digitales
Los conocimientos fundamentales que deben adquirir los alumnos son:
1. Comprensión de las diferentes modulaciones utilizadas en comunicaciones sin hilos.
2. Interpretación de artículos de revistas científicas.
3. Simulación de sistemas de comunicaciones.
También se pretende que los alumnos desarrollen las habilidades siguientes:
4. Capacidad de organización y planificación del trabajo a realizar.
5. Mejora de la comunicación oral y escrita en la lengua utilizada por los alumnos en las diferentes pruebas presentadas al profesor.
6. Capacidad de resolución de problemas.
7. Adquisición de habilidad en el uso de software especializado.
8. Habilidad para el trabajo en equipo.
9. Presentación rigurosa de informes.
10. Capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos a la práctica.
11. Utilización de textos en inglés como bibliografía básica.
12. Búsqueda de bibliografía adicional
1.- Comunicaciones móviles: pasado, presente y futuro
Sistemas 3G
Sistemas 3,5 G
Hacia la 4G
2.- El canal radio
Introducción
El multipath delay profile
Selectividad en tiempo y frecuencia
Cancelación de los efectos del canal
Sondeo de canal
3.- Fundamentos de las modulaciones multiportadora/OFDM
Introducción
El prefijo cíclico
Windowing
Modulación y codificación
Diseño de una modulación OFDM
Problemas de la OFDM
4.- Sincronización en OFDM
Estimación del offset frecuencial y de la ventana temporal
Estimación de canal
Métodos ciegos
5.- Espectro ensanchado (SS)
Introducción al espectro ensanchado
Secuencias pseudo-aleatorias
Arquitectura del transmisor y del receptor
Acceso múltiple CDMA
Detección multiusuario
6.- Multicarrier CDMA
Tipo de MC-CDMA
Detección de una señal MC-CDMA
Pros y contras de MC-CDMA versus DS-CDMA
MC-CDMA adaptativa
7.- Aplicaciones
Wimax, WLAN
Propuesta proyecto Winner, 4MORE
Prácticas:
1.- Simulación de canal móvil y sondeo
2.- Simulación de algoritmos de sincronización temporal y frecuencial, reducción de los picos de la envolvente, en modulaciones OFDM.
La asignatura se imparte principalmente mediante clases magistrales con teoría y ejercicios. El profesor facilitará también bibliografía adicional y transparencias de la asignatura. Al ser una asignatura de temática muy novedosa, se potencia la lectura de artículos en revistas especializadas.
En cuanto a los trabajos prácticos, el alumno ha de realizar dos simulaciones sobre el canal de comunicaciones móvil y sobre diferentes aspectos de la modulación OFDM. Estas simulaciones se basan en artículos de revistas científicas y acaban en una presentación pública en clase.
Con la finalidad de evaluar si el alumno ha adquirido los objetivos propuestos en un grado adecuado, se llevarán a cabo diferentes pruebas para obtener datos del alumno:
A. Exámenes.
Durante el curso se hacen 2 exámenes principales para todos los alumnos.
B. Exámenes orales.
Se realiza un examen oral al final de cada práctica.
J. Participación en clase.
El profesor dispone de una lista de observaciones posibles donde anota los diferentes comportamientos y actitudes presentadas por los alumnos durante la clase.
F. Informes/trabajos en grupo.
Cada práctica concluye con un informe hecho en grupo de 2 personas donde se explican los resultados obtenidos y las dificultades que se han tenido que superar.
G. Trabajos prácticos con ordenador.
Las prácticas son simulaciones con Matlab. Por tanto los alumnos deben adquirir destreza en la utilización de este entorno, así como en la simulación de sistemas de comunicación.
I. Presentaciones
Al final de cada trabajo, los alumnos deben hacer una presentación pública de sus resultados.
Durante el curso se realizan 2 exámenes. La nota final del alumno se calcula como la media de los 2 exámenes, siempre que el alumno haya superado la nota de 4 en todos ellos.
Objetivo 1: Comprensión de las diferentes modulaciones utilizadas en comunicaciones sin hilos. El estudiante debe demostrar que ha adquirido un conocimiento adecuado de los conceptos estudiados durante el curso. [A, B, F]
Objetivo 2: Interpretación de artículos de revistes científicas. El alumno debe saber buscar la bibliografía científica y saber interpretarla dentro de uno límites. [F, G]
Objetivo 3: Simulación de sistemas de comunicaciones. Destreza con los programas de simulación y dominio de los algoritmos principales. [F, G]
Objetivo 4: Capacidad de organización y planificación del trabajo a realizar. El estudiante debe planificar y organizar su trabajo individual, así como el trabajo a realizar por los compañeros de grupo. [F, G]
Objetivo 5: Mejora de la comunicación oral y escrita en la lengua utilizada por los alumnos en las diferentes pruebas presentadas al profesor. El estudiante debe presentar los exámenes e informes sin faltas ortográficas y con el estilo y orden adecuado. [A, B, F, G, I]
Objetivo 6: Capacidad de resolución de problemas. El estudiante debe demostrar que sabe proponer soluciones adecuadas tanto en los ejercicios teóricos como en los prácticos que debe resolver durante el curso. [A, B, F, G]
Objetivo 7: Adquisición de habilidad en el uso de software especializado. El alumno debe saber habituarse de forma rápida a nuevos entornos informáticos. [G]
Objetivo 8: Habilidad para el trabajo en equipo. El estudiante debe ser capaz de trabajar con los compañeros de grupo y llegar a proponer soluciones a los diferentes problemas presentados. [F, G]
Objetivo 9: Presentación rigurosa de informes. El alumno debe poder sintetizar de forma correcta el trabajo realizado y las conclusiones extraídas. [F]
Objetivo 10: Capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos en la práctica. El estudiante debe identificar las herramientas explicadas en la teoría adecuadas para solucionar los problemas propuestos. [A, B]
Objetivo 11: Utilización de textos en inglés como bibliografía básica. Algunos de los conceptos de la asignatura se encuentran referenciados directamente en inglés. Estos conceptos se evalúan en [A, B].
Objetivo 12: Búsqueda de bibliografía adicional. El alumno debe buscar referencias en la literatura, además de las propuestas por el profesor para la resolución de trabajos prácticos. [F, G, I].
Shinsuke Hara, Ramjee Prasad, Multicarrier Techniques for 4G Mobile Communications, Artech House, 2003
Ramjee Prasad, OFDM for Wireless Communications Systems, Artech House, 2004
Bernard Sklar, Digital Communications: Fundamentals and Applications, 2nd edition, Prentice Hall, 2001.
Ahmad R. S. Bahai, Burton R. Saltzberg, Mustafa Ergen, Multi-carrier digital communications: theory and applications of OFDM, Springer, 2004
Richard D.J. van Nee, Ramjee Prasad, OFDM for wireless multimedia communications, Artech House, 2000.