Guía docente de Sistemas de Radiocomunicación (Especialidad Sistemas de Telecomunicación) (221113A)

Se recomienda la superación de los contenidos y adquisición de competencias de las materias de formación básica y las comunes a la rama de telecomunicación. En particular, es especialmente recomendable que tengan superados los contenidos de las siguientes materias:

• Matemáticas
• Circuitos electrónicos y sistemas lineales
• Comunicaciones analógicas y digitales
• Tecnología electrónica

• Sistemas transmisores y receptores para radiocomunicaciones.
• Análisis, diseño e interconexión de subsistemas para radiocomunicaciones.
• Calidad y planificación de radioenlaces. Aplicaciones en radiodifusión terrenal, radiocomunicación por satélite y radiodeterminación.

• Comprender las bases de la construcción de los sistemas de radiocomunicación a partir la combinación de los circuitos electrónicos que los constituyen.
• Comprender los problemas que surgen al interconectar los diferentes bloques que componen un sistema de radiocomunicación.
• Conocer las diferentes técnicas y circuitos específicos de los sistemas de radiocomunicaciones.
• Capacitación para el análisis y diseño de sistemas básicos de radiocomunicación.
• Capacitación para la evaluación de calidad de los distintos bloques que integran un radioenlace y su repercusión en la calidad del radioenlace.
• Conocer las principales aplicaciones de los sistemas de radiocomunicación en radiodifusión y radiodeterminación.

Tema 1: Introducción a los sistemas de radiocomunicaciones.

• Objetivos de la asignatura. Sistemas de comunicación. Modulación. Sistemas de radiocomunicación. Características y elementos del emisor. Características y elementos del receptor.

Tema 2: Circuitos resonantes y adaptación de impedancias.

• Introducción. Impedancia y admitancia complejas. Modelo de resistencia, condensador y bobina en RF. Ruido térmico en componentes pasivos. Circuitos RLC serie y paralelo. Circuitos (RL)||C y (RC)||L. Transformación paralelo-serie. Circuitos resonantes con derivación. Transformadores. Máxima transferencia de potencia. Cristales de cuarzo. Filtros de onda acústica de superficie.

Tema 3: Amplificadores sintonizados de radiofrecuencia.

• Introducción. Amplificadores en pequeña señal. Modelo en parámetros Y. Estabilidad del amplificador: criterio de Linvill C; criterio de Stern K; estabilización; realimentación. Ganancia de potencia en amplificación. Diseño con dispositivo incondicionalmente estable. Diseño con dispositivo potencialmente inestable. Diseño de etapa amplificadora sintonizada: adaptación de impedancias y polarización; procedimiento de diseño.

Tema 4: Osciladores.

• Introducción. Características de los osciladores. Condiciones de oscilación. Tipos de osciladores. Diseño de osciladores. Análisis y diseño de osciladores LC. Osciladores controlados por tensión (VCO). Osciladores a cristal de cuarzo.

Tema 5: Redes PLLs y sintetizadores de frecuencia.

• Introducción. Funcionamiento del PLL. Análisis lineal del PLL enganchado. Rango de bloqueo y rango de captura. El VCO (circuito multivibrador). El detector de fase. Aplicaciones de los PLLs: sintetizadores de frecuencia; detectores de FM y FSK; rastreo de frecuencia. Estudio de un PLL integrado.

Tema 6: Mezcladores.

• Introducción. Dispositivos no lineales como mezcladores. Mezclador de ley cuadrática. Mezcladores de terminación única y mezcladores balanceados. Parámetros característicos de un mezclador. Mezcladores a diodo balanceados. Diseño de mezcladores con transistores. Respuestas espurias. Multiplicador con par acoplado por emisor.

Tema 7: Circuitos y sistemas para modulación lineal y angular.

• Circuitos para modulación de amplitud. Circuitos para modulación angular: modulación FM y PM. Receptores AM, FM y PM.

Tema 8: Calidad y planificación en radioenlaces terrenales y por satélite.

• Gestión del espacio radioeléctrico. Planes de frecuencias: bandas y asignación de frecuencias. Calidad en radioenlaces terrenales analógicos y digitales. Calidad en radioenlaces por satélite.

Tema 9: Aplicación de los sistemas de radiocomunicación en radiodifusión y radiodeterminación.

• Aplicación de los sistemas de radiocomunicación en radiodifusión. Radiodeterminación: radioayudas a la navegación; radiodeterminación por satélite.

• Práctica 1. Redes de adaptación de impedancias y circuitos resonantes.
• Práctica 2. Osciladores.
• Práctica 3. PLLs integrados.
• Práctica 4. Mezcladores integrados.
• Práctica 5. Transmisión AM/FM.
• Práctica 6. Cálculo de calidad en radioenlaces.

• Krauss H.C., Bostian C.W. y Raab F.H. “Estado Sólido en Ingeniería de Radiocomunicación”. Limusa, 1984.
• Hernando Rábanos, J.M. “Transmisión por radio”. Colección E.T.S.I. De Telecomunicación (U.P.M.), Ed. Centro de Estudios Ramón Areces,1995.
• Young P. “Electronic Communication Techniques”. Macmillan Publishing Comp., 1994.
• Sierra Pérez M., de la Calle García J., Riera Salís J. y García Muñiz F. “Electrónica de Comunicaciones”. Servicio de Publicaciones de la ETSIT, Universidad Politécnica de Madrid, 1994.
• Pederson D.O. y Mayaram K. “Analog Integrated Circuits for Communication”. Kluwer Academic Publishers, 1991.
• Carlson A.B., Crilly B.P. y Rutledge J.C. “Communication Systems: an Introduction to Signal and Noise in Electrical Communications”. McGraw-Hill, 2002.
• Kayton M. y Fried W.R. “Avionics Navigation Systems”. Wiley 1997.

• Lathi B.P. “Modern Digital and Analog Communication Systems”. Oxford University Press, 1998.
• Proakis J.G. y Salehi M. “Communication System Engineering”. Prentice-Hall, 2002.XXXX
• Kaplan E.D. y Hegarty C.J. “Understanding GPS: Principles and applications”. Artech House 2005.
• Roddy D. y Coolen J. “Electronic Communications”. Prentice Hall, 1984.
• Rhode U. y Bucher T. “Communication Receivers”. MacGraw-Hill, 1996.
• Manual de usuario del osciloscopio digital Promax OD-576
• Manual de usuario del generador de funciones Promax GF-857
• Manual de usuario del analizador de espectros Promax AE-766
• Manual de usuario del entrenador de comunicaciones Promax EC-696

En la plataforma PRADO de la UGR, en las páginas correspondientes a la asignatura se alojará material docente (apuntes, transparencias, guiones de prácticas, hojas de características de componentes y circuitos integrados, etc.).

• MD01. Lección magistral 
• MD02. Actividades prácticas 
• MD03. Seminarios 
• MD04. Actividades no presenciales 
• MD05. Tutorías académicas 

Con objeto de evaluar la adquisición de los contenidos y competencias a de la asignatura, se utilizará un sistema de evaluación diversificado y adaptado a la asignatura. En cuanto a los criterios de evaluación, se valorarán los conocimientos teóricos adquiridos, el grado de comprensión de los sistemas de radiocomunicación, los subsistemas que los constituyen y su interconexión, la capacidad de análisis y diseño de estos sistemas y subsistemas, la capacidad de solucionar problemas prácticos relacionados con ellos, y la capacidad para realizar diseños experimentales y mediciones con instrumentación de laboratorio relacionadas con los sistemas y subsistemas usados en radiocomunicación.

La evaluación constará de tres partes: una parte sobre contenidos de teoría con una ponderación del 30%, una parte de resolución de problemas, con una ponderación del 40% y una parte de contenidos de prácticas con una ponderación del 30% sobre la calificación final de la asignatura.

En el caso de la evaluación de los contenidos prácticos, los criterios de evaluación considerarán: (1) grado de consecución de objetivos propuestos; (2) conocimientos y competencias adquiridos y uso de éstos para la realización de las actividades propuestas; (3) grado de claridad en la presentación.

En el caso de las pruebas escritas de teoría y problemas, los criterios de evaluación considerarán: (1) resultados obtenidos en la respuesta a la pregunta (especialmente en aquellos casos en que se pide un diseño, análisis o resolución de problema); (2) conocimientos y competencias adquiridos y uso de éstos para la elaboración de la respuesta; (3) grado comprensión, reflejado en las respuestas, sobre los conocimientos de la asignatura; (4) grado de claridad en la presentación de las respuestas.

Para los alumnos que realicen evaluación continua la evaluación se realizará del modo siguiente:

• Las partes de teoría y problemas se evaluarán mediante la prueba correspondiente al examen final. Esta prueba escrita incluirá preguntas correspondientes tanto a la parte de teoría como a la parte de problemas, claramente identificadas.
• La parte práctica se evaluará en base a las memorias de las prácticas, con especial atención a la resolución de los trabajos propuestos en cada una de las mismas. Durante el periodo de corrección y revisión de calificaciones, el profesor podrá pedir al alumno que explique el contenido del documento presentado como memoria de prácticas, mediante tutoría o mediante videoconferencia con Google Meet, con objeto de permitir la verificación de la autoría del documento presentado.
• Régimen de asistencia. Es obligatoria la asistencia a al menos el 80% de las sesiones programadas. En caso de incumplimiento se calificará con 0 puntos la parte correspondiente.
• Para superar la asignatura será necesario obtener una calificación de al menos el 50% en cada una de las partes (teoría, problemas y prácticas) por separado.

La evaluación extraordinaria seguirá la misma ponderación que la ordinaria (teoría 30%, problemas 40%, prácticas 30%). Para superar la asignatura será necesario obtener una calificación de al menos el 50% en cada una de las partes (teoría, problemas y prácticas) por separado.

Los alumnos que hubieran superado la parte de prácticas podrán conservar su calificación de prácticas y realizar únicamente el examen de teoría y problemas en la evaluación extraordinaria. Los alumnos que no hubieran superado la parte de prácticas o que quisieran examinarse de la asignatura completa realizarán además un examen de la parte correspondiente a prácticas.

Para aquellos alumnos que elijan evaluación única final se realizarán tres pruebas: Una sobre los contenidos teóricos de la asignatura con una ponderación del 30%, una de resolución de problemas con una ponderación del 40% y una sobre los contenidos de prácticas con una ponderación del 30%. La superación de la asignatura requerirá la superación de al menos el 50% de la puntuación de cada una de estas pruebas independientemente.

Con respecto a la metodología docente:

La metodología docente se desarrolla en base a una serie de actividades docentes a través de las cuales se orientará alumno en el proceso de adquisición de competencias y habilidades de la asignatura. Estas actividades estarán necesariamente complementadas con el estudio y trabajo autónomo del alumno.

Las actividades docentes se desarrollarán, según su naturaleza, en grupos amplios (actividades 1 y 2) en grupos reducidos (actividad 3) o de forma individual (actividades 4 y 5). Las diferentes actividades docentes a desarrollar se describen a continuación.

1. Clases teórico-expositivas. Esta primera actividad corresponde a una descripción general en la que se presentará a los alumnos de forma resumida las líneas generales de los contenidos de la asignatura. La actividad consistirá en una presentación de los contenidos de cada uno de los temas de la asignatura. No se pretende exponer detalladamente todos los contenidos teóricos de la asignatura, sino que se realizará una exposición general de los aspectos más relevantes de cada tema y su aplicación al estudio de los sistemas de radiocomunicación. Los detalles de cada uno de los temas serán adquiridos por los alumnos mediante el estudio de los “apuntes de la asignatura”; un texto elaborado por los profesores, autocontenido, y que representa la fuente primaria de contenidos teóricos de la asignatura.
2. Resolución de problemas. Esta actividad está diseñada para reforzar la adquisición de los contenidos teóricos mediante su aplicación a la resolución de problemas prácticos. En esta actividad se presentarán a los alumnos ejemplos concretos y en la medida de lo posible prácticos de aplicación de los contenidos teóricos a la resolución de problemas típicos encontrados en el análisis y/o diseño de sistemas de radcomunicación, los subsistemas y la interconexión de éstos.
3. Prácticas de laboratorio. Esta actividad está diseñada para que los alumnos tengan un contacto físico con las señales, así como con los instrumentos del laboratorio de comunicaciones. El objetivo es que desarrollen las habilidades necesarias para el análisis y diseño de sistemas de radiocomunicación. Las prácticas contendrán una introducción teórica donde se describirán los contenidos teóricos asociados y se relacionarán con los previamente expuestos en la parte teórica de la asignatura. En segundo lugar, cada práctica contendrá un módulo de simulación donde se presentarán los diferentes aspectos de las medidas y procesos a desarrollar. El objeto de esta parte es que los alumnos puedan experimentar en un entorno controlado y reproducible los aspectos estudiados y ensayar las posibles soluciones. Finalmente, la práctica contendrá un parte en la que los alumnos deberán configurar un sistema en el laboratorio, capturar señales físicas y procesarlas de acuerdo con los objetivos planteados en la práctica y de forma autónoma. Como resultado, los alumnos deberán describir con detalle la forma en que el objetivo propuesto ha sido alcanzado, así como los problemas encontrados y las técnicas usadas para resolverlos.
4. Tutorías académicas. Basadas en la interacción directa entre el estudiante y el profesor, orientan el trabajo autónomo y grupal del alumnado para profundizar en distintos aspectos de la materia y orientar la formación académica-integral del estudiante. Se realizarán a solicitud de los alumnos (de forma individual o en grupo) en el horario establecido.
5. Foros de debate. Esta actividad se implementará de forma virtual e individual para los alumnos. Se utilizarán para la resolución de dudas específicas de los alumnos tanto sobre los aspectos teóricos como prácticos de la asignatura. El objetivo es que los alumnos puedan compartir experiencias y soluciones a dudas y dificultades encontradas tanto en la parte teórica como práctica de la asignatura. Utilizando este recurso, el profesor puede identificar y resolver dudas y problemas planteados por los alumnos, constituyendo una valiosa herramienta para el desarrollo de las tutorías académicas tanto individuales como grupales.