Logo UAB
2023/2024

Fonaments de les Comunicacions

Codi: 102714 Crèdits: 10.5
Titulació Tipus Curs Semestre
2500895 Enginyeria Electrònica de Telecomunicació OB 2 2
2500898 Enginyeria de Sistemes de Telecomunicació OB 2 2

Professor/a de contacte

Nom:
Jose Lopez Vicario
Correu electrònic:
Jose.Vicario@uab.cat

Idiomes dels grups

Podeu accedir-hi des d'aquest enllaç. Per consultar l'idioma us caldrà introduir el CODI de l'assignatura. Tingueu en compte que la informació és provisional fins a 30 de novembre de 2023.

Equip docent

Antoni Morell Perez
Jose Lopez Vicario
Guillem Boquet Pujadas

Prerequisits

L'estudiant ha de tenir un nivell adequat de càlcul (funcions de variable real i complexa, nombres complexos, diferenciació i integració), d'estadística (conceptes bàsics de processos estocàstics) i de senyals i sistemes (propietats dels sistemes, equació de convolució, transformada de Fourier, resposta freqüencial, correlació i espectre de senyals deterministes). 

 


Objectius

  • Conèixer i saber aplicar els conceptes de correlació i espectre de senyals aleatoris.
  • Identificar els blocs principals d'un sistema de comunicacions i les seves característiques.
  • Conèixer les modulacions analògiques lineals, de fase i de freqüència.
  • Saber calcular la relació senyal a soroll en sistemes de comunicacions analògiques.
  • Introduir l'alumne en els conceptes de mostreig, quantificació i codificació de font.
  • Conèixer les modulacions digitals.
  • Saber representar els senyals amb modulacions digitals en forma vectorial i obtenir-ne la probabilitat d'error.
  • Conèixer la interferència intersimbòlica i saber aplicar sistemes d'equalització. 

Competències

    Enginyeria Electrònica de Telecomunicació
  • Actitud personal
  • Aprendre nous mètodes i tecnologies a partir dels coneixements bàsics i dels tecnològics, i tenir versatilitat per adaptar-se a noves situacions
  • Comunicació
  • Hàbits de pensament
  • Hàbits de treball personal
  • Resoldre problemes amb iniciativa i creativitat. Prendre decisions. Comunicar i transmetre coneixements, habilitats i destreses, comprenent la responsabilitat ètica i professional de l'activitat de l'enginyer tècnic de telecomunicació.
  • Treball en equip
  • Treballar en un grup multidisciplinari i en un entorn multilingüe, i comunicar, tant per escrit com oralment, coneixements, procediments, resultats i idees relacionats amb les telecomunicacions i l'electrònica
    Enginyeria de Sistemes de Telecomunicació
  • Actitud personal
  • Aprendre nous mètodes i tecnologies a partir dels coneixements bàsics i dels tecnològics, i tenir versatilitat per adaptar-se a noves situacions
  • Aprendre nous mètodes i tecnologies a partir dels coneixements bàsics i dels tecnològics, i tenir versatilitat per adaptar-se a noves situacions.
  • Comunicació
  • Hàbits de pensament.
  • Hàbits de treball personal
  • Resoldre problemes amb iniciativa i creativitat. Prendre decisions. Comunicar i transmetre coneixements, habilitats i destreses, comprenent la responsabilitat ètica i professional de l'activitat de l'enginyer tècnic de telecomunicació.
  • Treball en equip
  • Treballar en un grup multidisciplinari i en un entorn multilingüe, i comunicar, tant per escrit com oralment, coneixements, procediments, resultats i idees relacionats amb les telecomunicacions i l'electrònica.

Resultats d'aprenentatge

  1. Analitzar i dissenyar esquemes de comunicacions analògiques i digitals
  2. Analitzar i dissenyar esquemes de processament de senyals digitals
  3. Analitzar i especificar els paràmetres fonamentals d'un sistema de comunicacions.
  4. Assumir i respectar el rol dels diversos membres de l'equip, així com els diferents nivells de dependència de l'equip.
  5. Avaluar els avantatges i inconvenients de diferents alternatives tecnològiques de desplegament o implementació de sistemes de comunicacions, des del punt de vista de l'espai del senyal, les pertorbacions i el soroll i els sistemes de modulació analògica i digital.
  6. Caracteritzar estadísticament el soroll i analitzar el seu efecte en les modulacions analògiques i digitals.
  7. Comunicar eficientment, oralment i per escrit, coneixements, resultats i habilitats, tant en entorns professionals com davant de públics no experts.
  8. Desenvolupar el pensament sistèmic.
  9. Desenvolupar estratègies d'aprenentatge autònom.
  10. Desenvolupar la capacitat d'anàlisi i de síntesi.
  11. Desenvolupar la curiositat i la creativitat.
  12. Fer un ús eficient de les TIC en la comunicació i la transmissió d'idees i resultats.
  13. Identificar, gestionar i resoldre conflictes.
  14. Il·lustrar els algoritmes de processament de senyal i comunicacions utilitzant un formalisme matemàtic bàsic.
  15. Prendre decisions pròpies.
  16. Treballar cooperativament.
  17. Treballar de manera autònoma.
  18. Utilitzar eines informàtiques de recerca de recursos bibliogràfics o d'informació relacionada amb les telecomunicacions.
  19. Utilitzar eines informàtiques de recerca de recursos bibliogràfics o d'informació relacionades amb les telecomunicacions.

Continguts

  1.  Senyals aleatoris
    1. Necessitat de treballar amb senyals aleatoris
    2. Variables aleatòries (repàs)
    3. Processos aleatoris
    4. L'autocorrelació
    5. Densitat espectral en processos aleatoris estacionaris
    6. Soroll
  2. Transmissió analògica en banda base
    1. Elements d'un sistema de comunicacions en banda base
    2. Distorsió lineal
    3. Distorsió no-lineal
    4. Pèrdues de transmissió
    5. Filtres
    6. Relació senyal a soroll (SNR)
  3. Transmissió analògica pas-banda
    1. Elements d'un sistema de comunicacions pas-banda
    2. Senyals pas-banda: senyal analític i equivalent pas-baix
    3. Filtrat equivalent pas-baix
    4. Modulació i demodulació de senyals pas-banda
    5. Autocorrelació i densitat espectral de senyals pas banda
    6. Retard de fase i retard de grup
    7. Soroll pas-banda
    8. Casos d'aplicació: AM i DBL. Càlcul de SNR
    9. Cas de laboratori: FM
  4. Transmissió digital en banda base
    1. Introducció
    2. Senyalització
    3. Densitat espectral del senyal PAM digital
    4. Soroll i errors en transmissió digital: probabilitat d'error
    5. Filtre adaptat
    6. Interferència intersimbòlica i polsos de Nyquist
    7. Equalització discreta
  5. Transmissió digital pas-banda
    1. Introducció
    2. Modulacions digitals bàsiques
    3. L'espai de senyal
    4. Filtre receptor òptim
    5. Probabilitat d'error

Metodologia

L'assignatura constarà d'una part de teoria, una part de problemes i una tercera part de pràctiques de laboratori. En la part de teoria es duran a terme classes magistrals. Aquesta part requreix una forta dedicació de l'alumne en forma de treball individual a fi de consolidar i completar els continguts exposats a classe. És per això que tindrà a la seva disposició els apunts de l'assignatura realitzats pel professorat, que cobreixen la totalitat del temari, la bibliografia recomanada i les eines pròpies de les TIC. Aquestes sessions es treballaran amb el suport de plaques SDR per a que els alumnes puguin experimentar el vist a teoria. Es recomana portar ordinador portàtil.

La segona part de l'assignatura versarà sobre la resolució de problemes pràctics. Hi haurà una part dels problemes que el professor resoldrà a classe i una altra part que l'alumne haurà de resoldre en forma de treball individual.

La tercera part de l'assignatura constarà de quatre sessions pràctiques al laboratori que serviran tant per contrastar coneixements teòrics adquirits com també per l'aprenentatge de nous conceptes des d'un vessant pràctic.

L'eina de comunicació del professorat amb l'alumnat serà el Campus Virtual de la UAB: https://cv.uab.cat.

 

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.


Activitats formatives

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Tipus: Dirigides      
Classes de problemes 15 0,6 1, 3, 5, 6, 10, 11, 14
Classes de síntesi 10 0,4 1, 3, 5, 6, 10, 11, 14
Classes magistrals 38 1,52 1, 3, 5, 6, 10, 11, 14
Sessions de laboratori 12 0,48 1, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 14, 15, 16, 17
Tipus: Supervisades      
Tutories 14 0,56 1, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19
Tipus: Autònomes      
Treball individual de l'alumne 151,5 6,06 1, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19

Avaluació

L'assignatura es divideix en teoria (80%) i pràctiques (20%). La la qualificació final (NF) de l’assignatura es calcula a partir de la nota de teoria (NT) i la nota de pràctiques (NP) segons:

  • NF = 0,8*NT + 0,2*NP si NT >= 4,0
  • NF = min(0,8*NT + 0,2*NP; 4,9) si NT < 4,0

Obtenció de la nota de teoria (NT):

  • A través d'un procés d'avaluació continuada (NAC): consta de 2 proves tipus test al llarg del curs amb un pes del 50% sobre teoria (40% sobre la qualificació final) i una durada aproximada d'1,5 hores. Es distribueixen segons: 1 prova dels temes 1,2 i 3 (P1) i 1 prova del tema 4 i 5 (P2).
  • Procés de recuperació: examen tipus test final (PR) amb un pes del 100% sobre teoria (80% sobre la qualificació final). Entren tots els continguts del curs i té una durada aproximada de 2 hores, on s'obté la nota NPR.
  • Millora de nota a la recuperació: es permet. La nota de teoria queda NT = max(NAC, NPR). Si no es porta a terme la recuperació, NT=NAC.
  • Puntuació addicional a NT: un cop calculada NT, segons formula anterior, si NT és >= 3,0, es podrà optar a una millora de la puntuació de NT fins a 2 punts extres. Aquesta millora vindrà si l’estudiant ha participat a la Fase de competició/col·laboració (FCC). Aquesta fase, totalment voluntària, consisteix en un total de 6 proves d'1 hora (aprox) de durada tipus test en què diferents equips competiran entre ells al llarg del semestre. Els detalls del càlcul de la nota NFCC per aquesta fase es proporcionaran a l'aula Moodle del curs. Els alumnes que no participin en alguna activitat tindran la nota ajustada segons participació.

Obtenció de la nota de pràctiques (NP):

  • Assistència participació al laboratori (ALAB): suposa un 30% de la nota de pràctiques NP (6% sobre la qualificació final). Aquesta activitat és no recuperable i s'obté la nota NALAB.
  • Repte Laboratori (RLAB): el laboratori de l’assignatura es basarà en la resolució d’un repte de comunicació fent servir les plaques SDR. A la finalització de cada sessió s'avaluarà l’avenç de cada equip. Es calcula la mitjana de les notes de les quatre sessions i això suposa un 70% de la nota de pràctiques NP (14% sobre la qualificació final). Aquesta nota és NRLAB i també és no recuperable.
  • Recuperació de laboratori: no hi ha recuperació. El treball es basa en la resolució del repte portat a terme durant les diferents sessions.
  • Millora de la nota NP: no està permès.
  • Obtenció de NP: NP = 0,7*NRLAB + 0,3*NALAB.

Programació d’activitats d’avaluació:

  • La calendarització de les activitats d’avaluació es donarà el primer dia de l’assignatura i es farà pública a través del Campus Virtual i a la web de l’Escola d’Enginyeria, a l’apartat d’exàmens.
  • L’examen final (recuperació) té una durada total d’aproximadament 2 hores. 

Avaluació dels estudiants repetidors:

  • Sense diferències.  

Procés de recuperació:

  • L’estudiant espot presentar a les proves PR sempre que s’hagi presentat a un conjunt d’activitats que representin un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l’assignatura.
  • En cas que un alumne no pugui assistir a a alguna prova d'avaluació, s'aplicarà lanormativa d'avaluació vigent de l'Escola d'Enginyeria.

Qualificacions:

  • Matricules d’honor (MH):atorgar una qualificació de matrículad’honor ésdecisió del professorat responsable de l’assignatura. La normativa de la UAB indica que les MH només es podran concedir a estudiants que hagin obtingut una qualificació final igual o superior a 9,00. Es pot atorgar fins a un 5% de MH del total d'estudiants matriculats.
  • Un estudiant es considerarà no avaluable (NA) si es dóna alguna de les situacions següents:
    • No obté una nota mínima de 0,5 en NAC.
    • No obté una nota mínima de 0,5 a NPR.
    • No s’ha presentat a un conjunt d’activitats que representin un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l’assignatura.

 Irregularitats per part del’estudiant, còpia i plagi:

  • Sense perjudici d'altres mesures disciplinàries que s'estimin oportunes,es qualificaran amb un zero les irregularitats comeses per l'estudiant que puguin conduir a una variació de la qualificació d'un acte d’avaluació. Per tant, la còpia, el plagi, l’engany, deixar copiar, etc. en qualsevol de les activitats d’avaluació implicarà suspendre-la amb un zero. Les activitats d’avaluació qualificades d'aquesta forma i per aquest procediment no seran recuperables.
  • Cal tenir en compte que les proves P1 i P2 es recuperen de forma conjunta en la prova PR, iper tant plagiaren una d'elles no permet a l'estudiant ser avaluat en la PR. 

 

 


Activitats d'avaluació continuada

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Assistència i participació al laboratori (ALAB) 6% 12 0,48 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 14, 16
Examen recuperació (PR) 80% 3 0,12 1, 3, 5, 6, 10, 15
Prova parcial Temes 1, 2 i 3 (P1) 40% 1,5 0,06 1, 3, 5, 6, 10, 14, 15, 17
Prova parcial Temes 4 i 5 (P2) 40% 1,5 0,06 1, 3, 5, 6, 10, 14, 15, 17
Repte Laboratori (RLAB) 14% 4 0,16 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19

Bibliografia

  1. J.G. PROAKIS, M.SALEHI, Communication Systems Engineering, Prentice Hall, 2001 (2nd edition).
  2. A. B. CARLSON, Communication Systems, McGraw-Hill, 2002.
  3. J.G. PROAKIS, Digital Communications, McGraw Hill, 2001. 

Programari

  • Matlab
  • Entorn SDR