Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo: Tecnologías de Telecomunicación (MTT)

Materia: Tecnologías Avanzadas de Telecomunicación (M1)

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Descripción/Contenidos

La asignatura Diseño Electrónico de Sistemas de Comunicaciones pretende formar al alumno en las propiedades fundamentales y las técnicas de diseño de los transceptores de un sistema de comunicaciones. Se presentarán al alumno las configuraciones más habituales en las etapas de radiofrecuencia de transmisores y receptores, así como las herramientas para su diseño.

Por otra parte se dará una introducción de las soluciones del diseño electrónico analógico, digital y de modo mixto de dichos transceptores, dando a conocer las diversas herramientas de software necesario para el diseño y fabricación a nivel circuito.

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Competencias genéricas

CG1 - Capacidad para proyectar, calcular y diseñar productos, procesos e instalaciones en todos los ámbitos de la ingeniería de telecomunicación.

CG3 - Capacidad para dirigir, planificar y supervisar equipos multidisciplinares.

CG4 - Capacidad para el modelado matemático, cálculo y simulación en centros tecnológicos y de ingeniería de empresa, particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación en todos los ámbitos relacionados con la Ingeniería de Telecomunicación y campos multidisciplinares afines.

CG8 - Capacidad para comprender la responsabilidad ética y la deontología profesional de la actividad de la profesión de Ingeniero de Telecomunicación.

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Competencias específicas

CE2 - Capacidad para desarrollar sistemas de radiocomunicaciones: diseño de antenas, equipos y subsistemas, modelado de canales, cálculo de enlaces y planificación.

CE3 - Capacidad para implementar sistemas por cable, línea, satélite en entornos de comunicaciones fijas y móviles.

CE12 - Capacidad para utilizar dispositivos lógicos programables, así como para diseñar sistemas electrónicos avanzados, tanto analógicos como digitales. Capacidad para diseñar componentes de comunicaciones como por ejemplo encaminadores, conmutadores, concentradores, emisores y receptores en diferentes bandas.

CE15 - Capacidad para la integración de tecnologías y sistemas propios de la Ingeniería de Telecomunicación, con carácter generalista, y en contextos más amplios y multidisciplinares como por ejemplo en bioingeniería, conversión fotovoltaica, nanotecnología, telemedicina.

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Resultados aprendizaje

RA1. Conocer y saber diseñar equipos y subsistemas de comunicaciones.

RA2. Conocer y saber diseñar emisores y receptores de RF.

RA3. Manejar las herramientas software necesarias para el diseño y la simulación de sistemas electrónicos a nivel de sistema y subsistema y a nivel de circuito, tanto en comunicaciones como en otros ámbitos.

RA4. Conocer y aplicar estrategias de diseño top-down y bottom-up para la implementación de equipos y sistemas electrónicos.

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Metodología

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Idiomas

Castellano para todas las Actividades Formativas salvo para la Actividad A-3 (Lecturas de Material) que podrá ser en Castellano y/o en Inglés.

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Evaluación

La evaluación ordinaria constará de:

- Un examen de carácter teórico-práctico con tres partes.

- Ejercicios y trabajos prácticos realizados a lo largo del semestre.

La evaluación extraordinaria constará de un único examen de carácter teórico-práctico que corresponde al 75% de la nota y se promediará con los trabajos que se hayan realizado durante el curso (25%). En caso de suspender el examen extraordinario, la nota del acta será la obtenida en dicho examen sin promediar con el resto de las actividades.

La realización de estas pruebas contabiliza como convocatoria utilizada.

No se mantendrá ninguna parte superada entre semestres/cursos diferentes.

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Temario

TEMA 1  Ruido y distorsión en sistemas de comunicaciones

1.1. Ruido en sistemas de comunicaciones

1.1.1. Ruido térmico

1.1.2. Temperatura equivalente de ruido

1.1.3. Factor de ruido

1.1.4. Factor de ruido de componentes en cascada

1.1.5. Casos particulares: Ruido en el mezclador

1.2. Distorsión en sistemas de comunicaciones

1.2.1. Distorsión lineal

1.2.2. Distorsión no lineal

1.2.2.1. Distorsión armónica

1.2.2.2. Distorsión de intermodulación

1.4.2.3. Intermodulación de tercer orden

1.4.2.4. Puntos de intercepción en sistemas en cascada

TEMA 2  Transceptores de comunicaciones

2.1. Receptores

2.1.1 Parámetros de los receptores

2.1.2 Arquitecturas de receptores

2.1.3 Margen dinámico de un receptor

2.1.4 Control automático de ganancia

2.2. Transmisores

2.2.1 Parámetros de los transmisores

2.2.2 Arquitecturas de transmisores

2.3 Sintetizadores de frecuencia

2.3.1 Parámetros básicos

2.3.2 Síntesis de frecuencia mediante PLL

TEMA 3  Fundamentos de diseño electrónico

3.1. Introducción

3.2. Amplificador operacional

3.3. Circuitos para el acondicionamiento de señales

3.3.1 Polarización de sensores

3.3.2 Amplificación

3.3.3 Filtrado

3.4 Ejemplos prácticos

3.5 Diseño electrónico de sistemas de comunicaciones

TEMA 4  Diseño digital basado en la descripción de hardware (VHDL)

4.1. Introducción al diseño digital

4.1.1. Flujo diseño (top-dowm, bottom-up)

4.1.2. Lenguajes de descripción hardware (HDLs)

4.2. Diseño, simulación y síntesis digital con VHDL

4.2.1. Bloques básicos VHDL

4.2.2. Concurrencia vs secuencialidad

4.2.3. Formas de descripción/diseño en VHDL (jeráraquico, secuencial, flujo de datos)

4.2.4. Testbenches

4.2.5. Ejemplos

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Programa de prácticas experimentales

1. Introducción a ADS. Análisis harmónico

2. Distorsión no lineal. Compresión. Distorsión de 3er orden

3. Análisis de receptores

4. Manejo del analizador de espectro

5. Estudio de una cadena receptora

6. Verificación de circuitos con LTSpice

7. Fundamentos de VHDL, niveles de programación

8. Ejemplos de diseño en VHDL

9. Descripción en VHDL de máquinas de estado

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

Básica:

1. M. Sierra, B. Galocha, J. L. Fernández y M. Sierra Castañer, "Electrónica de Comunicaciones", Pearson Educación, S. A., Prentice Hall, 2003

2. B. Razavi, "RF microelectronics", Prentice Hall, 2012.

3. P. R. Gray, R. G. Meyer: "Analysis and Design of Analog Integrated Circuits", 5ª Edición, Wiley, 2009

4. P. E. Allen, D. R. Holberg, "CMOS Analog Circuit Design", HRW, 2002.

5. J. Armstrong and F. G. Gray "VHDL Design Representation and Synthesis". Prentice Hall, 2000.

Avanzada:

1. D. M. Pozar, "Microwave and RF Design of Wireless Systems", John Wiley & Sons, 2001.

2. R.E. Best, "Phase-Locked Loops - Theory, Design, and Applications", 6th Edition, McGraw - Hill, Inc., 2007.

3. T. C. Carusone, D. Johns, and K. Martin, "Analog Integrated Circuit Design", 2nd Edition, Wiley., 2011.

4. R.E. Best, "The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits", 2nd Edition, Cambridge University Press, 2003.

5. S.A. Pérez, E. Soto, S. Fernández, "Diseño de Sistemas Digitales con VHDL", Thomson-Paraninfo, 2002.

6. B. Mealy, F. Tappero, "Free Range VHDL", 2012, https://github.com/fabriziotappero/Free-Range-VHDL-book.

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Lugar de impartición

Aula asignada. Las prácticas se llevarán a cabo en los laboratorios: Luis Mercader (Antenas y Microondas), Diseño e Instrumentación y Electrónica Básica, todos ellos situados en el edificio Los Tejos.

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