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SISTEMAS DE COMUNICACIONES
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SISTEMAS DE COMUNICACIONES
por FAUNDEZ ZANUY MARCOS


1. INTRODUCCIÓN

1.1. Representación de señales
1.1.1. Representación temporal
1.1.2. Representación fasorial
1.1.3. Representación frecuencial
1.2. Fómulas de Euler y ecuaciones trigonométricas
1.3. Series de Fourier
1.3.1. Definición de serie de Fourier
1.3.2. Propiedades de las series de Fourier
1.3.2.1. Linealidad
1.3.2.2. Desplazamiento en el tiempo
1.3.2.3. Conjugación y simetría conjugada
1.3.3. Relación de Parseval para señales periódicas continuas
1.4. Transformada de Fourier
1.4.1. Propiedades de la transformada de Fourier
1.4.1.1. Linealidad
1.4.1.2. Dualidad
1.4.1.3. Cambio de escala
1.4.1.4. Desplazamiento en el tiempo
1.4.1.5. Desplazamiento en frecuencia
1.4.1.6. Diferenciación en el tiempo
1.4.1.7. Diferenciación en frecuencia
1.4.2. Transformada de Fourier de una señal periódica
1.4.3. Transformada de Fourier de una convolución
1.5. Transformada de Hilbert
1.6. Señal equivalente de paso bajo para señales de paso de banda
1.6.1. Señal de paso de banda
1.6.2. Señal equivalente de paso bajo
1.6.3. Relación entre las señales de paso de banda y de paso bajo
1.6.4. Relación entre fasor, envolvente y señal equivalente de paso bajo

2. ModulaciónES LINEALES

2.1. La modulación
2.2. Por qué modular
2.2.1. Modulación para facilitar la radiación
2.2.2. Modulación para reducir el ruido y las interferencias
2.2.3. Modulación para asignación de frecuencias
2.2.4. Modulación para multicanalización
2.2.5. Modulación para superar las limitaciones del equipo
2.3. Modulación de amplitud de doble banda lateral con portadora
2.4. Modulación AM con portadora suprimida
2.5. Modulación AM de banda lateral única
2.6. Modulación en banda lateral vestigial (BLV)
2.7. Moduladores y demoduladores para Modulaciónes lineales
2.7.1. Modulador de producto
2.7.2. Modulador de ley cuadrática
2.7.3. Modulador balanceado para generar DBL
2.7.4. Moduladores conmutados
2.7.5. Moduladores para generar BLU
2.7.6. Demodulación síncrona
2.7.7. Demodulación de envolvente

3. EMISORES, RECEPTORES Y ANTENAS

3.1. Introducción
3.2. Características de un emisor
3.2.1. Frecuencia de emisión
3.2.2. Tipo de modulación y ancho de banda
3.2.3. Potencia de emisión
3.2.4. Emisiones espurias
3.3. Elementos constituyentes de un emisor
3.4. Características de un receptor
3.5. Elementos constituyentes de un receptor
3.6. Receptores
3.6.1. Receptor de galena
3.6.2. Receptor sintonizado en radiofrecuencia (RF)
3.6.3. Receptor superheterodino
3.6.4. Receptor superheterodino de doble conversión
3.7. Antenas
3.7.1. Parámetros de antenas
3.7.1.1. Impedancia
3.7.1.2. Resistencia de radiación
3.7.1.3. Resistencia de pérdidas
3.7.1.4. Eficiencia de la antena
3.7.2. Ecuación de transmisión
3.7.2.1. Ganancia directiva
3.7.2.2. Directividad
3.7.2.3. Diagrama de radiación
3.7.2.4. Ancho de banda
3.7.3. Polarización
3.7.3.1. Área efectiva
3.7.3.2. Potencia isotrópica radiada equivalente (PIRE)
3.7.3.3. Representación en decibelios
3.7.4. Uso de las antenas
3.7.5. Ejemplos
3.8. Márgenes frecuenciales

4. ModulaciónES ANGULARES

4.1. Conceptos fundamentales
4.2. Modulación FM
4.2.1. FM de banda estrecha
4.2.1.1. Análisis para una moduladora senoidal
4.2.2. FM de banda ancha
4.2.2.1. Análisis para una moduladora consistente en dos tonos puros
4.2.3. Ancho de banda en FM
4.3. Modulación de fase
4.3.1. Análisis para un tono senoidal
4.3.2. Anchos de banda en PM
4.4. Moduladores de frecuencia
4.4.1. Modulación de FM directa
4.4.2. Modulación de FM indirecta
4.5. Demodulación de FM

5. RUIDO E INTERFERENCIAS EN ModulaciónES ANALÓGICAS

5.1. Ruido
5.2. Interferencias
5.2.1. Análisis para senoidales
5.2.2. Desénfasis y preénfasis

6. MULTIPLEXADO Y ACCESO MÚLTIPLE

6.1. Introducción
6.2. Multiplexado por división en frecuencia
6.3. Multiplexado por división de longitud de onda
6.4. Multiplexado por división en el tiempo
6.4.1. Comparación entre TD y FD
6.5. Multiplexado por división de código

7. TRANSMISIÓN DIGITAL DE PASO DE BANDA

7.1. Introducción
7.1.1. Interpretación geométrica de las señales y el ruido
7.1.1.1. Obtención de las funciones base
7.1.1.2. Representación geométrica del ruido
7.1.1.3. Energía de una señal
7.2. Modulación digital de amplitud
7.2.1. Espectro de la señal ASK
7.2 2. Generación de señales ASK
7.3. Modulación digital de frecuencia
7.3.1. Espectro de la señal FSK
7.3.2. Generación de señales FSK
7.4. Modulación digital de fase
7.4.1. Generación de señales PSK
7.4.2. Comparación entre PSK-2 y ASK-2
7.4.3. Espectro de la señal PSK
7.5. Modulación diferencial de fase
7.6. Modulaciónes multinivel
7.6.1. Modulación M-ASK
7.6.2. Modulación M-PSK
7.6.2.1. Modulación Offset QPSK
7.6.2.2. Modulación QPSK desplazada pi/4
7.6.3. Modulaciónes de fase continua (CPM)
7.6.3.1. Modulación MSK
7.6.3.2. Modulación GMSK
7.6.4. QAM
7.7. Detección y probabilidad de error
7.7.1. Receptor por correlación
7.7.2. Probabilidad de error
7.7.2.1. Probabilidad de error en BPSK
7.7.2.2. Probabilidad de error en ASK-2
7.7.2.3. Probabilidad de error en FSK-2
7.7.2.4. Comparativa entre Modulaciónes digitales binarias
7.7.2.5. Probabilidad de error en M-ASK
7.7.2.6. Acotación de la probabilidad de error usando "Union Bound"
7.7.2.7. Probabilidad de error en M-PSK coherente
7.7.2.8. Probabilidad de error en M-FSK
7.7.2.9. Probabilidad de error en QAM
7.7.2.10. Probabilidad de error de bit y probabilidad de error de símbolo
7.8. Esquemas de detección de Modulaciónes digitales
7.8.1. Detección de M-ASK
7.8.1.1. Demodulación coherente
7.8.1.2. Demodulación no coherente
7.8.2. Detección de M-FSK
7.8.2.1. Demodulación coherente
7.8.2.2. Demodulación no coherente
7.8.3. Detección de M-PSK
7.8.4. Detección de DPSK
7.8.5. Detección de QAM
7.8.6. Detección de MSK
7.9. Comparación entre esquemas de modulación
7.9.1. Límite de Shannon
7.9.2. Cálculo de la eficiencia en M-PSK
7.9.3. Cálculo de la eficiencia en M-FSK
7.10. Modulación-codificación TCM
7.10.1. Diseño de códigos TCM
7.10.2. Funcionamiento del codificador/modulador TCM
7.10.3. Decodificador/demodulador TCM
7.10.4. Ganancia de codificación
7.11. Modulación COFDM
7.12. Sincronismo en las Modulaciónes digitales
7.12.1. Sincronismo de portadora
7.12.2. Sincronismo de símbolo
7.12.2.1. Sincronizadores en lazo abierto
7.12.2.2. Sincronizadores en lazo cerrado
7.12.3. Sincronismo de trama
7.12.3.1. Marcador de trama
7.12.3.2. Códigos de sincronismo

8. MODEMS

8.1. Funciones y concepto de módem
8.2. Características básicas de un módem
8.2.1. Velocidades de transmisión y modulación
8.2.2. Modo de transmisión
8.2.2.1. Transmisión asíncrona
8.2.2.2. Transmisión síncrona
8.2.3. Tipos de explotación del circuito de datos
8.2.4. Técnicas de modulación
8.2.5. Tipos de líneas
8.2.6. Configuraciones
8.2.7. Detección y corrección de errores
8.2.7.1. Módems asíncronos
8.2.7.2. Módems síncronos
8.3. Interfaz ETCD/ETD
8.4. Componentes de un módem
8.4.1. Codificador
8.4.2. Aleatorizador
8.4.3. Modulador
8.4.4. Amplilicador
8.4.5. Filtro
8.4.6. Unidad de control
8.4.7. Unidad de sincronismo
8.4.8. Ecualizador
8.5. Módems inteligentes
8.5.1. Comandos Hayes
8.5.1.1. Modos de trabajo
8.6. Corrección y detección de errores
8.6.1. MNP4
8.6.2. LAPM
8.7. Compresión de datos
8.8. Módems normalizados por la ITU
8.9. Nuevas tendencias de acceso a la red
8.9.1. Módems asimétricos
8.9.2. Estándar V.90
8.9.2.1. Normativa V.34
8.9.2.2. Normativa V.90
8.10. Tecnología de acceso xDSL
8.10.1. Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL)
8.10.2. RDSI sobre DSL (IDSL)
8.10.3. Rate Adaptive Digital Subscriber Line (R-ADSL)
8.10.4. ADSL G.lite
8.10.5. High Data Rate DSL (HDSL)
8.10.6. Single-line DSL (SDSL)
8.10.7. Very High-Bit-Rate DSL (VDSL)
8.11. Módem cable

9. TEORÍA DE LA INFORMACIÓN

9.1. Revisión de conceptos de probabilidad
9.1.1. Definiciones de probabilidad
9.1.2. Probabilidad condicionada
9.1.3. Teorema de probabilidad total
9.2. Teoría de la información
9.2.1. Medida de la información de Shannon
9.2.2. Fuentes discretas sin memoria
9.2.2.1. Entropía y tasa de información
9.2.2.2. Codificación de extensión n-ésima
9.2.3. Fuentes discretas con memoria

10. CODIFICACIÓN DE FUENTE

10.1. Codificación Shannon-Fano
10.2. Codificación de Huffman
10.2.1. Compresión adaptativa de Huffman
10.3. Codificación aritmética
10.4. Codificación LZW
10.4.1. Formato de imágenes GIF
10.5. Codificación predictiva de fuentes con memoria
10.6. Técnicas de compresión orientadas a caracteres
10.6.1. Compresión de espacios en blanco
10.6.2. Bit mapping
10.6.3. Run length
10.6.4. Half byte packing
10.6.5. Sustitución de patrones
10.7. Compresión en módems
10.7.1. Protocolo V.42bis
10.7.2. Compresión MNP5
10.7.3. Compresión de datos MNP7
10.8. Compresión FAX
10.8.1. Grupo 1
10.8.2. Grupo 2
10.8.3. Grupo 3
10.8.3.1. Compresión unidimensional
10.8.3.2. Codificación bidimensional
10.8.4. Grupo 4

11. EJERCICIOS

11.1. Introducción
11.2. Modulaciónes lineales
11.3. Emisores y receptores
11.4. Modulaciónes angulares
11.5. Ruido e interferencias
11.6. Multiplexado y acceso múltiple
11.7. Modulaciónes digitales
11.8. Módems
11.9. Teoría de la información
11.10. Codificación

12. PRÁCTICAS DE LABORATORIO

12.1. Introducción
12.1.1. Programación en MATLAB
12.1.1.1. Consejos para optimizar la velocidad de ejecución de los programas
12.1.1.2. Conceptos a recordar de tratamiento de señal
12.1.2. Uso del analizador de espectros HAMEG HM 5006
12.1.2.1. Medida de frecuencias
12.1.2.2. Medida de amplitudes
12.1.2.3. Medidas en decibelios
12.2. Práctica 1: Medidas con el analizador de espectros
12.2.1. Cálculo de la distorsión armónica total de una señal senoidal
12.2.2. Visualización de espectros de diversas señales
12.2.3. Estudio de Modulaciónes AM y FM
12.3. Práctica 2: Simulación de Modulaciónes AM en MATLAB
12.3.1. Desarrollo en serie de Fourier de una señal cuadrada
12.3.2. Modulación AM con modulador de producto
12.3.3. Modulador de ley cuadrática
12.3.4. Demodulador AM con detección de envolvente
12.3.5. Demodulador síncrono
12.4. Práctica 3: Simulación de Modulaciónes AM con entrenador PROMAX EC-696
12.5. Práctica 4: Simulación de Modulaciónes FM con entrenador PROMAX EC-696
12.6. Práctica 5: Simulación de Modulaciónes FM con MATLAB
12.7. Práctica 6: Cálculo de la entropía de orden 0
12.8. Práctica 7: Cálculo de la entropía de orden 1
12.9. Práctica 8: Empaquetado de dos símbolos en un byte

13. BIBLIOGRAFÍA
 
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