CURSO: COMUNICACIONES DIGITALES TRADUCCIÓN: DIGITAL COMMUNICATIONS SIGLA: IEE3514 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: MAGISTER 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. CONTENIDOS 1. Recepción óptima: receptor de correlación, casos binario y M-ario, implementación como filtro adaptado, optimalidad del filtro adaptado, formulación del receptor óptimo en términos 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. V. EVALUACIÓN - Proyecto 60% - Tareas 30% - Asistencia 10% VI. BIBLIOGRAFÍA 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