DATOS GENERALES
E00973 LABORATORIO DE SISTEMAS DE COMUNICACIONES
(2-3-8. Requisito:Haber aprobado E00862 y E00873 y E00971 . 9 IEC).
Equivalencia: E95973.
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SISTEMA ITESM
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E00973 LABORATORIO DE SISTEMAS DE COMUNICACIONES
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OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA
Integrar en forma experimental,
los conocimientos adquiridos en los cursos del área de comunicaciones:
Señales y Sistemas I y II, Sistemas de comunicaciones , Campos Electromagnéticos,
Redes de Datos, Medios de Transmisión ( Microondas) y Sistemas de Video.
Conocer diferentes dispositivos de medición empleados en comunicaciones.
Entender el uso de manuales y datos proporcionados por los fabricantes para
manejar dispositivos y para seleccionar elementos circuitales en el diseño
de equipo para comunicaciones.
OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO
Analizar las características
funcionales de diferentes dispositivos de medición empleados en comunicaciones
eléctricas, en sus diferentes rangos de frecuencia. Analizar las características
operacionales de diferentes elementos circuitales empleados en comunicaciones
eléctricas, en sus diferentes rangos de frecuencia y diferentes tipos
de aplicación.
TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO
1 ANALIZADOR DE ESPECTRO Y APLICACION
1.1 Analizador de Espectro
1.2 Análisis de Señales
y de un filtro Paso-banda.
2 GENERACION DE UNA SEÑAL
DE A.M.
2.1 Generar formas de onda senoidal en el rango de 560 a 1560 khz.
2.2 Control automático de voltaje.
2.3 Circuito modulador que mezcle dos señales.
2.4 Circuito amplificador que nos permita transmitir la señal modulada de A.M.
2.5 Acoplar las distintas etapas
anteriormente construidas.
3 SISTEMA DE F.M. OPTOACOPLADO
3.1 Diseñar y construir un circuito optoacoplado (diodo emisor de luz y fototransistor ).
3.2 Diseñar y construir un sistema modulador-demodulador de FM usando manuales.
3.3 Sistema emisor-detector infrarrojo en la transmisión de señales de FM.
3.4 Acoplar un amplificador de potencia
a la salida del receptor.
4 MUESTREO DE SEÑALES Y MULTICALIZACION
POR DIVISION DE TIEMPO
4.1 Unidades COM-6A/1 y 6A/2 como generador de pulsos de muestreo, el contador de tiempos del modulador, etc.
4.2 Proceso de muestreo y reconstrucción de una señal.
4.3 Operación de un sistema
de multicanalización por división en el tiempo (TDM).
5 SINCRONIZACION
5.1 Funcionamiento de un generador de palabras de sincronismo.
5.2 Funcionamiento de un detector de palabras de sincronismo.
5.3 Construir un sistema TDM-PAM
que incluya pulsos de sincronismo.
6 MODULACION POR CODIFICACION DE
PULSOS (PCM)
6.1 Operación de las diferentes partes que componen un modulador PCM.
6.2 Operación de las diferentes partes que componen un demodulador PCM.
6.3 Operación de un canal
PCM completo.
7 MODULACION DELTA
7.1 Funcionamiento de las partes que constituyen un modulador delta.
7.2 Funcionamiento de las partes que constituyen un demodulador delta.
7.3 Canal delta completo.
7.4 Canal delta adaptable completo
y comparar sus características con las del no adaptable.
8 MICROONDAS A: Generación,
Detección y Mediciones Básicas.
8.1 Elementos y equipos que se manejan comúnmente al trabajar con microondas.
8.2 Comunicación a través de un canal de microondas Y mediciones de potencia .
8.3 Distribución de voltaje (o campo eléctrico) en una guía de ondas y la razón de onda estacionaria (ROE) de voltaje.
8.4 Métodos para determinar
la frecuencia de la microondas .
9 MICROONDAS B: Medición
y Acoplamiento de Impedancias.
9.1 Impedancia de la carga en un sistema de microondas.
9.2 Distancia y penetración de un tornillo sintonizador para acoplar una guía de onda a su carga.
9.3 Acoplar experimentalmente una
guía de onda usando la Carta de Smith.
10 TELEVISION
10.1 Voltajes de Radiofrecuencias.
10.2 Patrón de radiación de una antena Yagui.
10.3 Ajustes del Televisor. Análisis
de la señal de video.
11 MODULACION DIGITAL POR CAMBIO
DE AMPLITUD, Amplitude Shift Keyng .
11.1 Generador digital por cambio de amplitud (ASK).
11.2 Modulador de ASK.
11.3 Receptor de ASK.
12 ANALISIS DEL SISTEMA ASK EN PRESENCIA
DE RUIDO BLANCO.
12.1 Ruido térmico en la transmisión de información en un sistema ASK binario.
12.2 Desempeño de un sistema
ASK binario en presencia de ruido blanco.
13 MODULACION DIGITAL POR CAMBIO
DE FRECUENCIA, FSK
13.1 Generación y transmisión de señales modulas en FSK.
13.2 Sistema de demodulación
de señales FSK.
14 ANALISIS DEL SISTEMA FSK EN PRESENCIA
DE RUIDO BLANCO
14.1 Ruido térmico en la transmisión de información en un sistema FSK binario.
14.2 Sistema FSK binario en presencia
de ruido blanco.
15 MODULACION DIGITAL POR CAMBIO
DE FASE (Phase Shift Keyng, PSK).
15.1 Generación y transmisión de señales PSK.
15.2 Sistema de demodulación
de una señal PSK.
16 ANALISIS DEL SISTEMA PSK EN PRESENCIA
DE RUIDO BLANCO.
16.1 Ruido térmico en la transmisión de información en un sistema PSK binario.
16.2 Sistema PSK binario en presencia
de ruido blanco.
17 PRACTICA LIBRE
Las especificaciones se darán
en la sección Políticas del Curso.
OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE
POR TEMA
1 ANALIZADOR DE ESPECTRO Y APLICACION
1.1 Conocer la forma de operar del analizador de espectro, mediante la observación del espectro de frecuencia de algunas funciones periódicas.
1.2 Separar experimentalmente, por medio de filtros las componentes espectrales
de la señal periódica y comparar los resultados con el análisis teórico.
1.3 Encontrar teórica y experimentalmente la magnitud de transferencia de un sisma lineal.
1.4 Determinar la función de transferencia de un filtro paso-banda haciendo uso del analizador de espectro.
1.5 Construir un circuito muestreador
y un filtro paso bajo y observar las señales en el
analizador de espectro.
2 GENERACION DE UNA SEÑAL
DE A.M.
2.1 Generar formas de onda senoidal en el rango de 560 a 1560 khz, rango de radiodifusión comercial.
2.3 Un control automático de voltaje para mantener constante el nivel de señal a transmitir.
2.4 Un circuito moulador que mezcle dos señales, una de portadora y otra de información.
2.5 Un circuito amplificador que nos permita transmitir la señal modulada de A.M.
2.6 Acoplar las distintas etapas
anteriormente construidas.
3 SISTEMA DE F.M. OPTOACOPLADO
3.1 Diseñar y construir un circuito que maneje a un diodo emisor de luz infrarro y lo acople a su fototransistor (darlington) receptor.
3.2 Diseñar y construir un
sistema modulador-demodulador de FM consultando manuales.
3.3 Hacer uso del sistema emisor-detector infrarrojo en la transmisión de señales de FM.
3.4 Acoplar un amplificador de potencia
a la salida del receptor.
4 MUESTREO DE SEÑALES Y MULTICALIZACION
POR DIVISION DE TIEMPO
4.1 Examinar la operación de algunos de los circuitos de las unidades COM-6A/1 y 6A/2 como el generador de pulsos de muestreo, el contador de tiempos del modulador, etc.
4.2 Examinar el proceso de muestreo y reconstrucción de una señal.
4.3 Examinar la operación
de un sistema de multicanalización por división en el tiempo
(TDM).
5 SINCRONIZACION
5.1 Examinar el funcionamiento de un generador de palabras de sincronismo.
5.2 Examinar el funcionamiento de un detector de palabras de sincronismo.
5.3 Construir un sistema TDM-PAM
que incluya pulsos de sincronismo.
6 MODULACION POR CODIFICACION DE PULSOS (PCM)
6.1 Examinar la operación de las diferentes partes que componen un modulador PCM.
6.2 Examinar la operación de las diferentes partes que componen un demodulador de PCM.
6.3 Examinar la operación
de un canal PCM completo.
7 MODULACION DELTA
7.1 Examinar el funcionamiento de las partes que constituyen un modulador delta.
7.2 Examinar el funcionamiento de las partes que constituyen un demodulador delta.
7.3 Construir un canal delta completo.
7.4 Construir un canal delta adaptable
completo y comparar sus características con las
de uno no adaptable.
8 MICROONDAS A: Generación,
Detección y Mediciones Básicas.
8.1 Conocer algunos elementos y equipos que se manejan comúnmente al trabajar con microondas, especialmente los utilizados en su generación, detección y medición.
8.2 Establecer una comunicación a través de un canal de microondas y efectuar algunas mediciones de potencia de microondas.
8.3 Encontrar la distribución de voltaje (o campo eléctrico) en una guía de ondas y calcular la razón de onda estacionaria (ROE) de voltaje.
8.4 Utilizar diferentes métodos
para determinar la frecuencia de la microondas generada
por el generador de microondas.
9 MICROONDAS B: Medición
y Acoplamiento de Impedancias.
9.1 Determinarr experimentalmente la impedancia de la carga en un sistema de microondas.
9.2 Realizar los cálculos necesarios para encontrar la distancia y penetración de un tornillo sintonizador para acoplar una guía de onda a su carga.
9.3 Acoplar experimentalmente una
guía de onda usando la Carta de Smith.
10 TELEVISION : Medición
de Voltajes de Radiofrecuencias y Ajustes del televisor.
Análisis de la señal de video.
10.1 Medir el voltaje de señal en las terminales de la antena de un televisor, para los canales de televisión locales y para algunas de las estaciones de FM.
Medir el voltaje de señal de los generadores de señal del laboratorio.
10.2 Realizar ajustes externos con el generador de barras.
10.3 Observar y analizar las señales de video compuestas correspondientes a diferentes imágenes y describir su relación con las imágenes observadas en el televisor.
10.4 Observar y analizar como se va desbaratando la señal de video compuesta en las partes que la componen (señales de luminancia, crominancia, sincronía,
etc), al ser procesada por un receptor
de televisión.
11 MODULACION DIGITAL POR CAMBIO
DE AMPLITUD, Amplitude Shift Keyng .
11.1 Reconocer las secciones que conforman al generador digital por cambio de amplitud (ASK).
11.2 Verificar experimentalmente la operación del modulador de ASK y analizar sus características de operación.
11.3 Reconocer y analizar las características
de operación del receptor de ASK y verificar
su funcionamiento.
12 ANALISIS DEL SISTEMA ASK EN PRESENCIA DE RUIDO BLANCO.
12.1 Analizar experimentalmente el efecto del ruido térmico en la transmisión de información en un sistema ASK binario.
12.2 Medir el desempeño de
un sistema ASK binario en presencia de ruido blanco.
13 MODULACION DIGITAL POR CAMBIO
DE FRECUENCIA, FSK
13.1 Analizar experimentalmente el proceso de generación y transmisión de señales modulas en FSK.
13.2 Analizar experimentalmente
el sistema de demodulación de señales FSK.
14 ANALISIS DEL SISTEMA FSK EN PRESENCIA
DE RUIDO BLANCO
14.1 Analizar experimentalmente el efecto del ruido térmico en la transmisión de información en un sistema FSK binario.
14.2 Medir el desempeño de
un sistema FSK binario en presencia de ruido blanco.
15 MODULACION DIGITAL POR CAMBIO DE FASE (Phase Shift Keyng, PSK).
15.1 Analizar experimentalmente
el proceso de generación y transmisión de señales
PSK.
15.2 Analizar experimentalmente
el sistema de demodulación de una señal PSK.
16 ANALISIS DEL SISTEMA PSK EN PRESENCIA
DE RUIDO BLANCO.
16.1 Analizar experimentalmente el efecto del ruido térmico en la transmisión de información en un sistema PSK binario.
16.2 Medir el desempeño de
un sistema PSK binario en presencia de ruido blanco.
17 PRACTICA LIBRE
Las especificaciones se darán
en la sección Políticas del Curso.
METODOLOGIA SUGERIDA Y ACTIVIDADES
DE APRENDIZAJE
Exposición de los temas por parte del profesor; aplicación del tema expuesto; asignación de trabajo previo en cada tema o experimento, que refuerzen lo visto en el salón de clase.
Interacción entre los alumnos sobre lo expuesto en clase y sobre lo esperado en el trabajo previo encargado.
Para propiciar el desarrollo de su creatividad en este laboratorio se les designará un experimento diseñado completamente por el o los alumnos, denominado práctica libre, apoyándolos con una serie de etapas calendarizadas a realizar.
Asesoramiento por el profesor y los instrucctores, a los alumnos fuera de las horas de clase y del laboratorio.
Aplicación de programas en calculadoras programables, para la solución de algunos temas vistos en clase o a resolver en el experimento.
Uso de paquetes computacionales en algunos temas del curso.
Se requiere un formato del reporte :
a) Del pre-reporte b) Del desarrollo del experimento.
Se entrega las políticas y secciones de cada inciso anterior.
Se dispone de manuales y copias
de datos del fabricante, para consulta de los alumnos.
TIEMPO ESTIMADO POR TEMA
1 3 horas
2 3 horas
3 3 horas
4 3 horas
5 3 horas
6 3 horas
7 3 horas
8 3 horas
9 3 horas
10 3 horas
11 3 horas
13 3 horas
14 3 horas
15 3 horas
Exs.par. 3 horas
total 48 horas
POLITICAS DE EVALUACION
3 exámenes parciales 30%.
Prácticas en cada parcial 60 %.
Práctica libre, según
avance 10%
Forma de evaluar las práticas :
Pre-reporte 30%
Trabajo en el laboratorio 30%
Reporte del experimento 40%
LIBRO DE TEXTO
Ing. Ricardo Guzman Diaz, Ing. Jaime O. Estevané e Ing. Joel Ruiz de Aquino.
Laboratorio de Sistemas de Comuniacción.
Impresos ITESM Campus Monterrey.
3a. Edición, 1996.
Año de edición: 1991.
LIBRO(S) DE CONSULTA
R. E. Ziemer, W. H. Tranter, D. R. Fannin.
Signals and Systems : Contnuous and Discrete.
Macmillan, Co. 3rd. Ed. 1993.
J. D. Gibson.
Principles of Digital and Analog Communications.
Macmillan, Co. 2nd. Ed. 1993.
B. Grob.
Basic Television and Video Systems.
McGraw Hill, 5th. Ed. 1984.
Joel Ruiz de Aquino
MICROONDAS: propagación y radiación.
Impresos ITESM Campus Monterrey,
1996.
M. A. Plonus
Applied Electromagnetics
McGraw Hill Books
5th. Ed. 1989.
PERFIL DEL PROFESOR
Profesor con maestría o doctorado
en Ingeniería eléctrica, o en electrónica, o en comunicaciones,
preferentemente con carrera o experiencia en el área de electrónica
y/o telecomunicaciones.