Doble Grado en International Computer Engineering and Management of Business and Technology

Descripción
La migración a digital de gran parte del diseño de transceptores de radio ha comportado la aparición de una gama de dispositivos que hasta el momento se implementaban usando tecnología analógica: conversores A/D y D/A de altas prestaciones, mezcladores digitales (DDC: Digital Down Converter, DUC: Digital Up converter), procesadores de señal cada vez más potentes (DSP: Digital Signal Processors), dispositivos de lógica programable (FPGA: Field programmable Gate Array), etc. La aparición en el mercado de estos dispositivos ha permitido llevar a la pràctica, por ejemplo, los sistemas de comunicaciones móviles digitales (GSM o IS-95). Ha sido posible la implementación de terminales móviles multi-estàndar i reconfigurables por software que han satisfecho las necesidades del mercado La asignatura `Instrumentació electrònica´ instruye al alumno en el conocimiento de los dispositivos digitales que pueden formar parte de un sistema de radio, sus características y prestaciones, modelos de funcionamiento y, en definitiva, el papel que desempeñan en el diseño de un sistema de radio completo con una determinadas especificaciones.
Tipo asignatura
Optativa
Semestre
Segundo
Créditos
3.00

Profesores Titulares

Conocimientos previos

- De Tratamiento digital de la señal, conceptos de sistemas muestreados y de su representación frecuencial, dalmación e interrelación y filtrado digital.
- De Diseño de circuitos y sistemas electrónicos, conceptos relativos a conversores A/D y D/A.
- De Arquitectura de computadores (4o), conceptos de teoría de computadores, segmentación, gestión de la entrada / salida y programación interruptiva.
- De Tecnologías de radio, caracterización de sistemas de radio: sensibilidad, dinámica y bloqueo.

Objetivos

Los principales objetivos de la asignatura son:

1.Conocimiento de la teoría de funcionamiento de los dispositivos que pueden formar parte de un sistema de radio digital: características, prestaciones y uso.
2.Capacidad de sintetizar una arquitectura de radio digital definida a partir de unos requerimientos.
3.Capacidad de analizar una arquitectura de radio digital y extraer sus características.
4.Habilidad para buscar, usando las nuevas tecnologías, dispositivos reales que cumplan las especificaciones requeridas en un diseño y, si fuera necesario, la habilidad para tomar la decisión de cambiar el diseño para adaptarlo a la disponibilidad del mercado.
5.Capacidad de autoaprendizaje a partir de manuales, artículos o otros tipos de bibliografía en lengua estrangera.
6.Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos a la pràctica programando una plataforma, dados unos requerimientos.
7.Habilidad de trabajo en grupo.
8.Capacidad para expresarse correctamente usando la lengua nativa, tanto escrita como oral.
9.Capacidad para tomar decisiones. El profesor propone a los alumnos, por grupos, implementar una solución a algún algoritmo. Los alumnos deben decidir cua´l es la mejor opción, llevarla a cabo y justificarla.

Contenidos

A. El Receptor Digital Superheterodino
1. Introducción al receptor Digital Superheterodino.
2. Conversores A/D y D/A de altra prestaciones. Se estudian desde tres puntos de vista:
a. Estudio del conversor ideal.
b. Estudio del conversor real.
c. Técnicas avanzadas aplicadas a radio: oversampling, undersampling y dithering.
3. Digital Down Converter (DDC) y Digital Up Converter (DUC).
DDC: AD6620 de Analog Devices y HSP50016 deIntersil.
DUC: AD6622 de Analog Devices y HSP50215 de Intersil.

B. Los dispositivos de lógica programable.
6. Introducción a los dispositivos de lógica programable.
7. Arquitectura interna de los CPLD y FPGA.
8. Lenguaje de descripción Hardware. VHDL
9. Aplicación de los dispositivos de lógica programable en el ámbito de radio digital. Programación de filtros FIR, comb, etc.

C. Parte práctica
Diseño e implementación sobre una plataforma basada en FPGA.
En esta práctica el alumno se familiariza en el entorno de trabajo de los dispositivos de lógica programable, programando algoritmos de procesado digital de la señal.

Metodología

A.Sesiones teóricas impartidas mediante clases magistrales.
Las sesiones teóricas se imparten principalmente en formato pizarra, con el soporte de transparencias y material electrónico en los casos siguientes:
a.Presentación de gráficas o resultados de simulaciones
b.Manuales, artículos, etc. que suelen estar en lengua estrangera
El allumno dispone de apuntes de toda la teoría de forma que puede asistir a la clase magistral haciendo especial atención en las explicaciones del profesor y la participación en clase. Estos apuntes se pueden obtener ya sea en formato papel o electrónico en el campus virtual de la escuela.

B.Sesiones teóricas impartidas mediante guías de estudio, noticias, etc. usando una aula virtual.

Además, se proponen las actividades siguientes:

C.Ejercicios para resolver en casa.
El alumno dispone de una colección de problemas para practicar. Los problemas són parecidos a los que examen, de forma que el alumno se ve obligado a relacionar diferentes conceptos explicados en clase. El profesor, al cabo de un tiempo de haber propuesto los problema, suministra también la solución para intentar estimular la reflexión y la capacidad de autoaprendizaje. Además, los problemas han de resolverse usando dispositivos reales, la cual cosa obliga al alumno a buscar información usando las nuevas tecnologías.

D.Participación en forums virtuales. El alumno tiene aceso a forum creados por el profesor donde se debanten problemas, propuestas y contenidos. Se intenta así favorecer la participación, la capacidad de defender por medios escritos los argumentos propios y la colaboración entre alumnos para resolver problemas.

E.Trabajo en grupo en las sesiones prácticas. Los alumnos, por grupos, deben diseñar un subconjunto de algoritmos para cumplir unas especificaciones. Estos algoritmos deben implementarse en plataformes reales, programando en C o VHDL. Durante el trabajo los alumnos debaten en los forums virtuales problemas que se han encontrado y soluciones que han aplicado. Una vez realizada la pràctica los alumnos deben mostrar su funcionamiento al profesor, entregar un informe y presentar los resultados a sus compañeros en clase.

Evaluación

La asignatura se evalúa a con los instrumentos siguientes:

(A). Exámenes. Se realiza un examen.
(B). Defensa oral del resultado de la práctica. Los alumnos han de presentar y demostrar delante del profesor el correcto funcionamiento de la práctica.
(C). Test de autoevaluación realizados online.
(I). Presentación del trabajo práctico en clase.
(J). Participación en clase y en lor foros virtuales. El profesor recoge información sobre la actitud y aptitud de las contribuciones de los alumnos en las clases magistrales o en los foros de debate.
(K). Presentación de un informe por grupo de conclusiones sobre la práctica.

La nota final se calcula ponderando en un 60 % la nota obtenida en el examen escrito (A), y un 40 % el resto de métodos de evaluación.

Criterios evaluación

A continuación se relacionan los objetivos de la asignatura con los instrumentos de evaluación:

1.Conocimiento de la teoría de funcionamiento de los dispositivos que pueden formar parte de un sistema de radio digital: características, prestaciones y uso. (A, B, C, I, J, K)
2.Capacidad de sintetizar una arquitectura de radio digital definida a partir de unos requerimientos. (A)
3.Capacidad de analizar una arquitectura de radio digital y extraer sus características. (A, C)
4.Habilidad para buscar, usando las nuevas tecnologías, dispositivos reales que cumplan las especificaciones requeridas en un diseño y, si fuera necesario, la habilidad para tomar la decisión de cambiar el diseño para adaptarlo a la disponibilidad del mercado. (A, J)
5.Capacidad de autoaprendizaje a partir de manuales, artículos o otros tipos de bibliografía en lengua estrangera. (C)
6.Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos a la pràctica programando una plataforma, dados unos requerimientos. (B, I, K)
7.Habilidad de trabajo en grupo. (B, I, K)
8.Capacidad para expresarse correctamente usando la lengua nativa, tanto escrita como oral. (A, J, K)
9.Capacidad para tomar decisiones. El profesor propone a los alumnos, por grupos, implementar una solución a algún algoritmo. Los alumnos deben decidir cua´l es la mejor opción, llevarla a cabo y justificarla. (B)

Bibliografía básica

La asignatura dispone de apuntes que cubren todo el temario.

Material complementario

`Integrated A/D and D/A converters´, Rudy van de Plassche, Ed. Kluwer, © 1994.
`AD6644 Datasheet´, Analog Devices, www.analog.com.
`AD9754 Datasheet´, Analog Devices, www.analog.com.
`AD6620 Datasheet´, Analog Devices, www.analog.com.
`AD6622 Datasheet´, Analog Devices, www.analog.com.
`The Scientist and Engineer´s Guide to Digital Signal Processing´, W. Smith, Analog Devices.
`The DSP Handbook´, Andrew Bateman, Ed. Prentice-Hall, © 2001.
`ADSP-2106x User´s Manual´, Analog Devices, www.analog.com.