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Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional
San Francisco
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Sistemas de Comunicaciones
PLANIFICACIÓN CICLO LECTIVO 2016
Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional San Francisco
2
ÍNDICE
ÍNDICE ................................................................................................................................... 2
PROFESIONAL DOCENTE A CARGO ................................................................................ 3
UBICACIÓN .......................................................................................................................... 4
OBJETIVOS .......................................................................................................................... 5
ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS ................................................................................... 6
PROGRAMA ANALÍTICO ..................................................................................................... 7
CRITERIOS DE EVALUACIÓN ............................................................................................ 9 EVALUACIÓN: .................................................................................................................... 10 AUTOEVALUACIÓN: ............................................................................................................ 11
PLAN DE TRABAJO .......................................................................................................... 12
METODOLOGÍA ................................................................................................................. 14
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................... 16
ARTICULACIÓN ................................................................................................................. 17 ARTICULACIÓN CON EL ÁREA: ............................................................................................. 17 TEMAS RELACIONADOS CON MATERIAS DEL ÁREA: ............................................................... 18 ARTICULACIÓN CON EL NIVEL: ............................................................................................ 20 TEMAS RELACIONADOS CON MATERIAS DEL NIVEL: ............................................................... 21 ARTICULACIÓN CON LAS CORRELATIVAS: ............................................................................. 22 TEMAS RELACIONADOS CON LAS CORRELATIVAS:................................................................. 23
ORIENTACIÓN.................................................................................................................... 24 DEL ÁREA: ........................................................................................................................ 24 DE LA ASIGNATURA: .......................................................................................................... 24
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PROFESIONAL DOCENTE A CARGO
Docente Categoría Título Profesional
Peretti Gastón Carlos Profesor Adjunto Mgter. Esp. Ing. Electrónico
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UBICACIÓN
Dentro del contexto curricular prescripto se ubica en:
Carrera: Ingeniería Electrónica Plan: 95AD
Orientación: Industrial Área: Electrónica Nivel: 4
Carga Horaria Semanal: 4 hs (cátedras) Régimen: Anual
Distribución horaria
Formación
Total de
horas
Teórica Práctica
Teoría Práctica Laboratorio Formación
experimental
Resolución de
problemas de
Ingeniería
Proyecto y
diseño
Práctica profesional supervisada
100 28 -- 28 -- -- -- 128
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OBJETIVOS
Sistemas de Comunicaciones, forma parte del bloque de materias llamado
tecnologías básicas del cuarto nivel del área de Electrónica. La misma proporciona las
herramientas de cálculo y los principios teóricos que permiten al alumno la comprensión,
el análisis y el proyecto de los sistemas de comunicaciones.
Podemos identificar, en esta asignatura, que los contenidos abordados se
plantean con la profundidad correspondiente de un cuarto nivel pero sin dejar de lado la
integración tanto vertical como horizontal con otras asignaturas.
El contenido propio de la materia presenta puntos adecuados para realizar la
integración con el resto de las asignaturas. La introducción al conocimiento de los
sistemas de comunicaciones permiten interrelacionarlos con las materias del mismo nivel
y superiores como: Técnicas Digitales II, Teoría de circuitos II, Técnicas Digitales III,
Medidas Electrónicas II, Electrónica Aplicada III.
Esta asignatura permite al alumno integrar conocimientos adquiridos en materias
de niveles inferiores tales como Análisis de Señales y Sistemas, Probabilidad y
Estadística, Electrónica Aplicada I y Medios de Enlace.
El aporte de Sistemas de Comunicaciones al perfil del graduado se relaciona con
el comienzo de la generación en el alumno de capacidades para integrar la información
proveniente de distintos campos interdisciplinarios con un objetivo común, establecer
conocimientos sólidos sobre el funcionamiento e integración de distintos sistemas de
comunicaciones; además de proporcionarle capacidad de innovación, para afrontar con
solvencia el planeamiento, desarrollo, dirección y control de sistemas electrónicos de
comunicaciones.
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ORGANIZACIÓN DE CONTENIDOS
Eje Temático Nº 1: Introducción a los sistemas de Comunicaciones
En este eje temático se desarrollan los principios fundamentales para analizar y entender un sistema de Comunicaciones, los cuales proporcionarán las herramientas y bases necesarias para abordar el siguiente eje temático (nro. 2)
Se retoman algunos contenidos específicos de física y matemática estudiada en los años anteriores para que a través de ejemplos concretos el alumno comprenda los principios fundamentales de los sistemas de Comunicaciones.
Eje Temático Nº 2: Métodos de modulación
En este eje temático se realiza la descripción de los principios físicos y características de los distintos métodos de modulación y sus aplicaciones.
Se analiza el funcionamiento de los mismos mediante simulaciones y se complementa con trabajos prácticos que tienen por objetivo la identificación de problemas y la aplicación de estructuras científicas a casos reales. Se espera que el alumno pueda reflejar las experiencias de laboratorio utilizando el método científico. Además, se trata de desarrollar en el estudiante una actitud creativa hacia la innovación, la iniciativa propia, la búsqueda de alternativas, la fundamentación de soluciones y proyectos.
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PROGRAMA ANALÍTICO
Eje Temático Nº 1: Introducción a los sistemas de comunicaciones Unidad Nº 1: Elementos de un sistema de comunicaciones
Comunicación, mensajes y señales. Los elementos de un sistema de
comunicación. Modulación. Fundamentos del uso de la modulación.
Limitaciones fundamentales en la comunicación eléctrica. Cronología de la
comunicación eléctrica.
Unidad Nº 2: Señales, análisis espectral y filtros
Señales de corriente alterna y redes. Señales periódicas y series de Fourier.
Señales no periódicas y transformadas de Fourier. Importancia de la teoría de
Fourier. Convolución e impulsos. Respuesta del sistema y filtros. Correlación y
densidad espectral. Simulación de ejemplos con software Matlab para
profundizar y asimilar los conceptos físicos y matemáticos estudiados.
Unidad Nº 3: Señales aleatorias y ruido
Introducción a la probabilidad. Variables aleatorias y modelos útiles de
probabilidad. Ruido y su filtración. Ruido térmico. Ruido blanco y temperatura
de ruido.
Eje Temático N° 2: Métodos de modulación. Unidad Nº 4: Modulación de amplitud
Conceptos de AM. Indice de modulación y porcentaje de modulación. Bandas
laterales y el dominio de la frecuencia. Representación de una señal de AM en
el dominio de la frecuencia. Modulación por pulsos. Representación fasorial
vectorial de una señal de AM. Potencia en AM. Modulación de banda lateral
única. Desventaja de la doble banda lateral (DBL) y la banda lateral única
(BLU).Clasificación de las emisiones de radio. Diagrama en bloque de
transmisor y receptor de AM.
Unidad Nº 5: Modulación angular
Definición de modulación angular. Principios básicos de la modulación de
frecuencia. Principios básicos de la modulación de fase. Relación entre señal
moduladora y desviación de la portadora. Indice de modulación y bandas
laterales. Funciones de Bessel y su aplicación en estos tipos de modulación.
Ancho de banda de la señal de FM. Efectos de supresión de ruido en FM. Pre-
énfasis. Ventajas de la FM respecto a la modulación de amplitud. Desventaja
de la FM. Diagrama en bloque de transmisor y receptor de FM.
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Unidad Nº 6: Modulación de pulsos
Sistemas de comunicación de modulación de pulsos. Ventajas y desventajas.
Teoría del muestreo. Modulación analógica de pulsos (PAM). Modulación en
duración de pulsos (PDM). Modulación en posición de pulsos (PPM).
Modulación en delta. Modulación por pulsos codificados diferencial.
Multicanalización por división en tiempo (TDM). Aplicaciones de la modulación
de pulsos.
Unidad Nº 7: Modulación y transmisión digital
Modulación digital y su utilización en modems. Modulación digital ASK.
Modulación digital FSK. Modulación digital PSK y DPSK. Modulación QPSK:
Modulación QAM. Clasificación de los módems y estándares. Eficiencia de
transmisión. Medio de trasmisión (ancho de banda). Análisis de la técnica de
modulación y multiplexado de espectro esparcido (SS, spread spectrum)
utilizada en sistemas de trasmisión inhalámbrica.
Unidad Nº 8: Teoría de la información.
La medida de la información. Capacidad de canal. Diferencia entre canales
discretos y continuos. Comparación de sistemas.
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CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Los elementos a tener en cuenta para la evaluación de la asignatura son:
EVALUACIONES AL FINAL DE CADA UNIDAD TEMÁTICA.
TRABAJOS PRÁCTICOS DE CADA UNIDAD TEMÁTICA EN
LABORATORIO.
TRABAJO PRÁCTICO INTEGRADOR.
INFORME TÉCNICO DE LAS VISITAS A EMPRESAS REALIZADAS
EVALUACIONES AL FINAL DE CADA UNIDAD TEMÁTICA: se realizarán micro-
evaluaciones de conceptos desarrollados en cada unidad temática con el fin de que la
evaluación de la materia se realice en forma continua. Esta metodología permitiría captar
dificultades en la apropiación de algunos contenidos por parte de los alumnos Se tendrá
en cuenta en las micro-evaluaciones (individual):
Nivel de Información (cantidad y calidad).
Nivel de elaboración de información.
Actitud ingenieril para el tratamiento de los problemas.
Originalidad del análisis propuesto.
TRABAJOS PRÁCTICOS DE CADA UNIDAD TEMÁTICA EN LABORATORIO:
En los trabajos de prácticos de laboratorio (grupal) se evalúa:
Análisis, comparación y síntesis de resultado obtenidos del trabajo de laboratorio
o simulación.
Utilización de herramientas informáticas de simulación.
Capacidad de trabajo en equipo.
Presentación del trabajo.
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TRABAJO PRÁCTICO INTEGRADOR: a través de este trabajo grupal (conformado
por dos personas) el alumno puede integrar y relacionar los temas abordados en todo el
recorrido de la asignatura. El motivo por el cual se incluye el trabajo práctico integrador es
la de utilizar conocimientos adquiridos en otras cátedras e integrarlas con un objetivo
común. En el trabajo práctico integrador (grupal) se pretende evaluar:
Actitud ingenieril para el tratamiento del problema a resolver.
Capacidad de trabajo en equipo.
Utilización de herramientas informáticas de simulación.
Integración de contenidos con otras asignaturas.
Presentación.
INFORME TÉCNICO DE VISITA A EMPRESA: previo a la visita efectiva a la
empresa, el docente entregará la consigna o criterios a tener en cuenta a la hora de
elaborar el informe técnico de la misma. Para la evaluación del informe técnico se tendrá
en cuenta como el alumno vincule los contenidos desarrollados en la cátedra, con las
aplicaciones observadas en el caso específico.
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CONDICIONES DE REGULARIZACIÓN
Es necesario aprobar todas las miro-evaluaciones realizadas durante el año
(exámenes parciales). La nota mínima de aprobación es 4 (cuatro) y solo se
permite recuperar uno de ellos.
El alumno deberá tener aprobado al menos el 80 % de los trabajos prácticos de
cada unidad temática.
El alumno debe tener aprobado el informe de las visitas realizadas a empresas en
el año (se estima realizar al menos dos visitas a empresas de
Telecomunicaciones).
Es necesario tener aprobado el trabajo práctico integrador.
Cabe aclarar que no existe la condición de PROMOCION DIRECTA.
Autoevaluación: Será realizada utilizando el instrumento elaborado desde Secretaría Académica y
aprobado por Consejo Académico.
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PLAN DE TRABAJO
Eje temático Nº 1: Introducción a los sistemas de comunicaciones
Semana Contenidos Metodología Evaluación Nivel de
Profundidad Bibliografía
1-2 .
Unidad I (Elementos de un sistema de
comunicaciones)
Exposición del profesor
En parcial nro. 1(escrito).
Conceptual.
Ref. 2,3,5,6
3-5 Unidad II (Señales, análisis espectral y
filtros)
Exposición del profesor y
prácticas de simulación con
Matlab.
En parcial nro. 2(escrito).
Conceptual
Ref. 2,3,6
6-7 Unidad III (Señales aleatorias y ruido)
Exposición del profesor y
prácticas de simulación con
Matlab
En parcial nro. 3(escrito).
Conceptual Ref1,2,6
Eje temático Nº 2: Métodos de modulación
Semana Contenidos Metodología Evaluación Nivel de
Profundidad Bibliografía
8-10
Unidad IV (Modulación de amplitud)
Exposición del profesor y prácticas de simulación con Matlab
En parcial nro. 4 (escrito)
Conceptual y práctico.
Ref. 1,2,3,4
11-14
Unidad V (Modulación angular)
Exposición del profesor y prácticas de simulación con Matlab.
En parcial nro. 5 (escrito)
Conceptual y práctico
Ref. 1,2,3,4
15-17
Unidad VI (Modulación de pulsos)
Exposición del profesor y prácticas de simulación con Matlab
En parcial nro. 6 (escrito)
Conceptual y práctico.
Ref. 1,2,3,4
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Eje temático Nº 2: Métodos de modulación
Semana Contenidos Metodología Evaluación Nivel de
Profundidad Bibliografía
18-22
Unidad VII (Modulación y transmisión digital)
Exposición del profesor y prácticas de simulación con Matlab
En parcial nro. 7 (escrito
Conceptual y práctico.
Ref. 1,2,4,5
23-26 Unidad VIII (Teoría de la información)
Exposición del profesor y prácticas de simulación con Matlab
En parcial nro. 8
Conceptual Ref. 1,5,6
27-32 Trabajo práctico Integrador
Resolución de dudas por parte del profesor y diseño y simulación e implementación por partes de los alumnos.
Trabajo integrador
Conceptual y práctico
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ESTRATEGIA METODOLÓGICA
CLASES EN EL AULA: exposiciones de los temas por parte del docente
fomentando la interacción con los alumnos a partir de diferentes ejemplificaciones.
Presentación de diversos principios y desarrollos teóricos a partir de discusiones
grupales. Resolución de ejercicios de aplicación y simulación a través del uso de
herramientas teóricas brindadas durante la clase. Cabe acotarse que en las exposiciones
del docente se incluye preguntas de repaso y preguntas para reflexionar sobre el tema
abordado. A través de estas últimas se busca poner en juego conocimientos de la unidad,
con contenidos de otras materias y sus experiencias previas.
CLASES EN EL LABORATORIO: se desarrollarán dos tipos de estrategias de
aprendizaje:
1) Simulación de los diferentes tipos de modulaciones utilizando software
específico (Matlab) para que el alumno logre incorporar y asimilar los conocimientos
teóricos recibidos en el aula, al igual que la matemática asociada creando en el alumno
una actividad autogestionaria y de esta manera introducirlos en los procesos
característicos de la profesión utilizando herramientas informáticas.
2) Implementación de los conocimientos adquiridos en un sistema físico real
(construyendo una placa electrónica para tal fin). Esta actividad se realiza con el trabajo
práctico correspondiente a cada unidad temática permitiendo al alumno plasmar los
conceptos, representaciones y conocimientos que el mismo ha construido en el
transcurso de sus experiencias previas y a través de la misma generarle nuevos
interrogantes. En el caso que se realice la implementación física real, el software utilizado
es Electronics Workbench Multisim versión educativa de modo de evaluar el
comportamiento del circuito antes de construirse. Cada Unidad Temática posee trabajos
de simulación y/o implementación en laboratorio en función de los temas abordados en
las mismas.
TRABAJO PRÁCTICO INTEGRADOR: se realiza un trabajo práctico
integrador para que el alumno pueda integrar y relacionar los temas abordados en todo
el recorrido de la asignatura. Para esto se plantea un objetivo (por ej. El diseño de un
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circuito para transmitir y recibir datos en forma inalámbrica o cableada utilizando micro-
controlador, que utilice algún método de modulación estudiado durante el transcurso del
año) y se le pide al alumno el diseño, cálculo, simulación e implementación del circuito
(brindándole todo el apoyo necesario para tal fin). El motivo por el cual se incluye el
trabajo práctico integrador es la de utilizar conocimientos adquiridos en otras cátedras e
integrarlas con un objetivo común.
El trabajo práctico integrador se realiza conformando grupos de dos integrantes
como máximo como estrategia de nivelación y de intercambio de experiencias.
VISITAS A EMPRESAS: se prevee la visita de al menos dos empresas del
rubro de las telecomunicaciones en el año con el fin de que el alumno pueda comprender
la utilización prácticas de dichas tecnologías abordadas durante el cursado con un fin
específico concreto.
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BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía Obligatoria:
1. PROAKIS JHON G, MASOUD SALEHI.
Fundamentals of Communications Systems. [4ta. ed.]
Global Edition, 2015.
2. FRENZEL LOIS E. Sistemas Electrónicos de Comunicaciones.
[1a. ed.] McGraw-Hill, 2007.
3. COUCH W. LEON. Sistemas de comunicaciones digitales y analógicos. [7ma. ed.]
Pearson, 2008.
4. FRENZEL LOIS E.
Electrónica Aplicada a los Sistemas de las Comunicaciones. [3ra. ed.] Alfaomega Grupo Editor, 2003.
5. TOMASI.
Sistemas de comunicaciones electrónicas. [4ta. ed.] Prentice Hall, 2001.
6. CARLSON BRUCE A. Sistemas de comunicación.
1a. ed. McGraw-Hill, 1997.
Bibliografía ampliatoria
1. GLOVER IAN.
Digital Communications. 1a. ed.
McGraw-Hill, 2010.
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2. HERRERA ENRIQUE. Comunicaciones I, señales, modulación y transmisión.
1a. ed. Limusa, 2002.
3. ORIOL SALLENT ROIG Fundamentos de diseño y gestión de sistemas de comunicaciones.
1a. ed. Digital Politécnica, 2014.
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ARTICULACIÓN
Articulación con el Área:
Asignatura Carga Horaria Porcentaje
Sistemas de Comunicaciones 128 45,7
Medios de enlace
128 45,7
Sistemas de comunicaciones II 24 8,6
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Temas relacionados con materias del área:
Medios de Enlace Tema relacionado
Antenas Unidad I. Elementos de un sistema de comunicaciones.
Sistema de comunicaciones II
Tema relacionado
Todos los temas del programa
Unidad I a Unidad VIII.
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Articulación con el Nivel:
Asignatura Carga Horaria Porcentaje
Sistema de Comunicaciones 128 13,33
Técnicas digitales II 160 16,66
Medidas Electrónicas I 160 16,66
Máquinas e instalaciones eléctricas 128 13,33
Teoría de los circuitos II 160 16,66
Electrónica aplicada II 160 16,66
Seguridad e higiene 64 6,66
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Temas relacionados con materias del nivel:
Técnicas digitales II Tema relacionado
Conversores A/D y D/A y microcontroladores.
Teoría de la información. Capacidad de canal. Simulación de modulación con microcontrolador.
Teoría de circuitos II Tema relacionado
Filtros analógicos y digitales.
Señales, análisis espectral y filtros
Seguridad, higiene y medio ambiente
Tema relacionado
Impacto ambiental de radiaciones electromagnéticas.
Modulación de la portadora.
Medidas electrónicas I Tema relacionado
Osciloscopios de uso general.
Medición de la portadora y modulante.
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Articulación con las correlativas:
Asignatura Para cursar Para rendir
Cursada Aprobada Aprobada
Sistema de
Comunicaciones
Análisis de señales y sistemas.
Probabilidad y estadística.
Electrónica aplicada I Medios de Enlace
Análisis
matemático II
Física II
Análisis de señales y sistemas.
Probabilidad y estadística.
Electrónica aplicada I Medios de Enlace
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Temas relacionados con las correlativas:
Análisis de señales y sistemas
Tema relacionado
Señales de tiempo continuo y tiempo discreto. Series e integrales de Fourier. Teorema del muestreo.
Señales, análisis espectral y filtros. Modulaciones. Teoría de la información.
Probabilidad y estadística
Tema relacionado
Muestras, estimadores consistentes, suficientes y eficientes.
Teoría de la información.
Electrónica aplicada I Tema relacionado
Señales y fuentes de señal. El transistor bipolar.
Modulación. Esquemas típicos. Transmisión digital.
Medios de Enlace Tema relacionado
Antenas Elementos de un sistema de comunicaciones.
Análisis matemático II Tema relacionado
Introducción a las series de Fourier.
Señales, análisis espectral y filtros.
Física II Tema relacionado
Ondas. Modulación.
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ORIENTACIÓN
Del Área:
La orientación de las asignaturas del área Sistemas de Comunicaciones de la
especialidad trata de desarrollar al alumno en comprender los principios de
funcionamiento de los sistemas de comunicaciones, los principios de
propagación y radiación electromagnética y la operación de los bloques
constitutivos de los diferentes sistemas. Se pretende que el alumno pueda
analizar el comportamiento de los diferentes sistemas de comunicaciones y
adquirir la capacidad para el diseño de equipos electrónicos de
comunicaciones tanto analógicos como digitales, como incorporar en todos
estos aspectos; la utilización de herramientas informáticas como soporte.
Dichas competencias brindan fundamentos teóricos adecuados para manejar
con facilidad y seguridad distintas tecnologías de las comunicaciones propias
de nuestra región y de nuestro país.
De la Asignatura:
El aporte de Sistemas de comunicaciones al perfil del graduado se relaciona
con el comienzo de la generación en el alumno de capacidades para integrar
la información proveniente de distintos campos interdisciplinarios con un
objetivo común, establecer conocimientos sólidos sobre el funcionamiento y
aplicación de los diferentes sistemas de transmisión y sus modulaciones
asociadas; además de proporcionarle capacidad de innovación, para afrontar
con solvencia el planeamiento, desarrollo, dirección y control de sistemas de
los diferentes sistemas de transmisión y comunicaciones en nuestra región y
país.