CURSO: COMUNICACIONES DIGITALES
TRADUCCIÓN: DIGITAL COMMUNICATIONS
SIGLA: IEE2514
CRÉDITOS: 10
MÓDULOS: 02
CARÁCTER: OPTATIVO
TIPO: CÁTEDRA
CALIFICACIÓN: ESTÁNDAR
PALABRAS CLAVE: RECEPCIÓN OPTIMA, REPRESENTACIÓN GEOMÉTRICA DE SEÑALES, DISEÑO DE SEÑALES, COMUNICACIONES DIGITALES DE BANDA ANCHA, MODULACIÓN MULTITONO
NIVEL FORMATIVO: PREGRADO


I. DESCRIPCIÓN 

Este curso enseña los conceptos fundamentales de comunicaciones digitales y entrega los conocimientos necesarios para analizar y diseñar sistemas de comunicaciones digitales eficientes. Se estudia como procesar óptimamente señales recibidas bajo ruido para minimizar la probabilidad de error, así como diseño óptimo de señales y transmisión digital espectralmente eficiente en canales con ancho de banda limitado.


II. OBJETIVOS

El objetivo de este curso es dotar a los alumnos con el conocimiento teórico y las herramientas matemáticas necesarias para comprender y modelar la capa física de sistemas de comunicaciones digitales modernos, y capacitarlos para analizar problemas y diseñar soluciones en este ámbito.

Los alumnos aprenderán los compromisos que ello involucra en términos de eficiencia espectral, eficiencia energética y complejidad de implementación.

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

1. Comprender los aspectos fundamentales que inciden en la eficiencia espectral, eficiencia energética y complejidad de implementación de sistemas de comunicaciones modernos.
2. Comparar las modulaciones digitales lineales usadas comúnmente en sistemas de portadora única, en términos de sus características espectrales y de su probabilidad de error.
3. Simular computacionalmente sistemas de comunicaciones digitales.
4. Distinguir las diferencias y requerimientos técnicos de sistemas de comunicaciones digitales de banda ancha vs. aquellos de banda angosta.
5. Comprender las ventajas de modulaciones multi-portadora para aplicaciones de banda ancha.
6. Escoger el mejor tipo de modulación para una aplicación determinada de comunicaciones digitales, y diseñar los parámetros fundamentales que definen la capa física.


III. CONTENIDO

1. Recepción óptima: receptor de correlación, casos binario y M-ario, implementación como filtro adaptado, optimalidad del filtro adaptado, formulación del receptor óptimo entérminos de envolventes complejas.
2. Representación geométrica de señales: expansión en serie de señales con funciones base ortonormales, espacio de señales, formulación geométrica del receptor óptimo.
3. Diseño de señales: FSK y PSK binario cohrerente, probabilidad de error de bit, repaso de M-PAM y M-QAM coherente, probabilidad de error de símbolo, comparación de desempeño de distintas modulaciones, cota de la unión, características espectrales.
4. Comunicaciones digitales de banda ancha: Modelación discreta del canal de banda ancha, canales dispersivos, interferencia intersimbólica, teorema de Nyquist para cero ISI, nociones de ecualización.
5. Modulación multitono (OFDM): multiplexación por división en frecuencia, caso ortogonal, implementación digital mediante transformada rápida de Fourier, ancho de banda de coherencia y número de sub-portadoras, intervalo de guarda y prefijo cíclico.


IV. METODOLOGÍA

Clases expositivas complementadas con tareas y con un proyecto semestral dividido en varias etapas. Importante: el proyecto es individual y requiere el uso de Matlab. Cada alumno debe disponer o tener acceso a una licencia de dicho software.


V. EVALUACIÓN

- Proyecto 65% 
- Tareas 35% 


VI. BIBILIOGRAFÍA

Mínima
C. Oberli, Apuntes de Comunicaciones Digitales, 2017-2 ed., Aug. 2016. Online. Available: www.latina.uc.cl
S. Haykin, Communication Systems, 4th ed. Wiley, 2001.
J. G. Proakis, Digital Communications, 4th ed. McGraw-Hill, 2000.
R. McDonough and A. D. Whalen, Detection of Signals in Noise, 2nd ed. Academic Press,1995.
H. Harada and R. Prasad, Simulation and Software Radio for Mobile Communications. Artech House, 2002.


PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERÍA / ACTUALIZADO ABRIL 2021