Esta asignatura aporta una aproximación muy práctica el modelado y simulación de canal así como la parametrización y simulación de modulaciones de banda ancha. Comenzando con una descripción de los parámetros de canal, el alumno implementa en Matlab un simulador de canal multicamino. Este canal es posteriormente sondeado para extraer los parámetros con los que ha sido creado. Posteriormente, se introducen los conceptos básicos de modulaciones de espectro ensanchado y multiportadora. Partiendo del conocimiento de canal, el alumno se forma en ajuste de modulaciones y simulación conjunta de modulación y canal, también en Matlab.
Profesores Titulares
Profesores Docentes
- Procesado digital de la señal. - Comunicaciones digitales.
Los principales objetivos de la asignatura son:
- Desarrollar capacidades avanzadas en parametrización y simulación de canal.
- Extraer parámetros de canal con técnicas de sondeo.
- Desarrollar capacidades avanzadas en modulaciones de banda ancha y codificación, y su simulación.
- Ser capaz de diseñar un esquema de modulación y codificación a partir de un escenario de canal dado.
- Adquirir habilidades de programación suficientes para demostrar los objetivos anteriores.
1. Modelización de canales de transmisión
1.1. Introducción
1.2. Canal móvil de radio
1.3. Factores de degradación del canal
2. Estimación de canal
3. Ecualización óptima en canales gaussianos
4. Ecualización basada en filtros
5. Casos
5.1. Comunicaciones por satélite
5.2. Comunicaciones vehiculares
5.3. comunicaciones submarinas
5.4. Comunicaciones ionosféricas
5.5. Comunicaciones power line
La asignatura tiene un funcionamiento semanal con 1 sesión lectiva de 3 horas a la semana. Las seis primeras sesiones se dedican a la presentación teórica de los contenidos, mientras que las otras seis se dedican a implementar prácticamente un caso donde se profundiza en los conceptos aprendidos en la teoría.
Parte teórica
Durante las seis sesiones teóricas se explican los fundamentos teóricos de la propagación en entornos multicamino y las técnicas de sondeo y ecualización utilizadas en este tipo de canales. La explicación se realiza con la ayuda de las transparencias y la colección de problemas de la asignatura.
La explicación de esta teoría se compagina con la realización de un ejercicio de evaluación continuada consistente en el estudio y comprensión de un artículo científico.
Finalmente, todo esto se complementa con unos ejercicios con Matlab para que los alumnos conozcan las funciones básicas que deberán utilizar durante la realización del caso práctico.
Caso práctico
Para el caso práctico, cada grupo de tres alumnos recibe un artículo científico diferente. Estos artículos tratan sobre diferentes canales multicamino (canal ionosférico, NVIS, PLC, comunicaciones acústicas submarinas, ...).
Cada grupo de alumnos trabaja independientemente de los otros y siguiendo su ritmo. Aparte de avanzar con las simulaciones, los grupos aprovechan las sesiones de clase para resolver el dudas que les han ido salido en los su trabajo en casa.
La primera parte del caso práctico consiste en el análisis del artículo correspondiente para extraer los parámetros de su canal. Con esta información los alumnos deben implementar este canal con el Matlab y posteriormente han de extraer los parámetros.
Una vez han implementado el modelo de canal, han de utilizarlo para transmitir información en ellas. El objetivo final es lograr la máxima velocidad de transmisión posible manteniendo una tasa de error de bits por debajo de un determinado umbral. Normalmente los grupos empiezan evaluando el comportamiento del canal con modulaciones simples como la BPSK. Con este tipo de modulaciones alcanzan unos prestaciones bajas. La mayoría de los grupos son capaces de evaluar el canal con modulaciones más complejas como la OFDM o el DSSS. Con ello suelen alcanzar unas prestaciones bastante mejores. Finalmente, los alumnos proponen los códigos de canal, interleaving, etc. que creen más adecuadas para su canal.
Para superar la asignatura, se debe superar de manera separada la parte teórica y parte práctica. En este caso, la evaluación final de la asignatura es la media aritmética de la evaluación de cada una de las dos partes.
Se valorará:
- Capacidad para modelizar y analizar canales de transmisión, identificando adecuadamente los factores de degradación y relacionándolos con los conceptos teóricos de la asignatura.
- Dominio de las técnicas de estimación y equalización, valorando la correcta aplicación e interpretación de los métodos óptimos y basados en filtros en escenarios gaussianos.
- Rigurosidad en el caso práctico de simulación, evaluando la implementación del modelo de canal, la coherencia del análisis y la capacidad para optimizar y justificar el goodput obtenido.
- Claridad y calidad en la comunicación técnica, incluyendo la presentación formal del trabajo, la argumentación de los resultados y el uso adecuado de herramientas de simulación y análisis.
Transparencias de la asignatura.
[1] Smith, C., '3G wireless networks´, McGraw Hill, 2002.
[2] Hanzo, L., 'OFDM and MC-CDMA for broadband multi-user communications, WLAN & broadcast´, Wiley, 2003.
[3] Bahai et al., 'Multi-carrier digital communications. Theory and applications of OFDM´, Springer, 2011.
[4] Wong V. et al. 'Key Technologies for 5G Wireless Systems´, Cambridge University Press, 2017.