Curso de Transmisión Digital

Lección 1 • Parámetros Fundamentales de Transmisión

Define el ancho de banda, la tasa de bits, la tasa de baudios y la latencia. Conecta estas métricas con la evaluación del rendimiento de sistemas del mundo real.

Lección 2 • Panorama General de los Medios de Transmisión

Examina los medios guiados y no guiados utilizados en los enlaces digitales. Proporciona el contexto para las decisiones de selección de medios que se abordarán en capítulos posteriores.

Lección 3 • Estándares y Marcos Regulatorios

Presenta los organismos internacionales de normalización y los conceptos de cumplimiento que rigen la transmisión digital. Prepara a los estudiantes para aplicar las normas a lo largo del curso.

Lección 4 • Señales Analógicas vs. Digitales

Contrasta las formas de onda analógicas continuas con las señales digitales discretas. Establece por qué la digitalización mejora la inmunidad al ruido y la escalabilidad del sistema.

Lección 1 • Codificación Diferencial y Predictiva

Presenta DPCM y la modulación delta como alternativas eficientes en ancho de banda a PCM. Demuestra las ventajas y desventajas entre la complejidad y la compresión.

Lección 2 • Modulación por Codificación de Pulsos

Detalla el proceso PCM desde el muestreo hasta la codificación binaria. Sirve como el esquema de codificación de referencia para los capítulos posteriores de modulación.

Lección 3 • Teoría de Muestreo y el Criterio de Nyquist

Explica el muestreo uniforme y la tasa mínima requerida para reconstruir una señal. Sustenta directamente todas las técnicas de conversión analógica a digital.

Lección 4 • Fundamentos de la Codificación de Fuente y Compresión

Presenta la codificación entrópica y la compresión sin pérdidas para reducir la redundancia antes de la transmisión. Conecta la eficiencia de la codificación de fuente con el uso de la capacidad del canal.

Lección 1 • Fundamentos de la Codificación de Línea

Define la codificación de línea y su función en la conformación del espectro de potencia de una señal digital. Establece los criterios para evaluar cualquier esquema de código de línea.

Lección 2 • Códigos de Bloque y Multinivel

Examina los códigos 4B/5B, 8B/10B y MLT-3 utilizados en LAN de alta velocidad. Demuestra cómo los códigos de bloque mejoran la sincronización y reducen los picos espectrales.

Lección 3 • Códigos Bipolares y de Retorno a Cero

Cubre los formatos AMI, pseudoternario y RZ que eliminan la componente continua. Conecta estos códigos con la telefonía heredada y los sistemas de portadora T.

Lección 4 • Códigos Unipolares y Polares

Analiza los formatos NRZ-L, NRZ-I y unipolar con sus propiedades espectrales. Destaca los problemas de deriva de la componente continua y las limitaciones de sincronización.

Lección 1 • Modulación por Desplazamiento de Frecuencia

Analiza FSK binaria y M-aria, incluyendo las condiciones de ortogonalidad y la modulación por desplazamiento mínimo. Vincula la robustez de FSK con las aplicaciones en canales con desvanecimiento.

Lección 2 • Modulación por Desplazamiento de Fase

Desarrolla BPSK, QPSK y PSK de orden superior con variantes de codificación diferencial. Demuestra la resolución de la ambigüedad de fase utilizando PSK diferencial.

Lección 3 • Modulación de Amplitud en Cuadratura

Extiende PSK a constelaciones combinadas de amplitud y fase para una alta eficiencia espectral. Evalúa los órdenes de QAM en relación con los requisitos de SNR y las tasas de error.

Lección 4 • Conceptos de Transmisión Pasabanda

Introduce la modulación de portadora y el cambio de banda base a pasabanda. Establece los diagramas de constelación como la herramienta de análisis principal.

Lección 1 • Códigos Convolucionales y Decodificación de Viterbi

Explica la codificación convolucional con diagramas de trellis y la decodificación de máxima verosimilitud de Viterbi. Demuestra un rendimiento BER superior al de los códigos de bloque con baja SNR.

Lección 2 • Códigos de Bloque para Corrección de Errores

Introduce los códigos Hamming, Reed-Solomon y BCH para la corrección de errores hacia adelante. Cuantifica la ganancia de codificación y su impacto en la potencia de transmisión requerida.

Lección 3 • Códigos Turbo y Códigos LDPC

Presenta los códigos cercanos al límite de Shannon utilizados en sistemas 4G, 5G y satelitales. Destaca la decodificación iterativa como el habilitador clave de su rendimiento.

Lección 4 • Teorema de Capacidad del Canal de Shannon

Deriva la fórmula de Shannon-Hartley y sus implicaciones para el diseño del sistema. Establece el límite máximo teórico al que se aproximan todos los sistemas prácticos.

Lección 1 • Multiplexación por División de Código

Utiliza códigos de dispersión ortogonales para permitir la transmisión simultánea en la misma frecuencia. Establece la base de espectro ensanchado para los sistemas celulares CDMA.

Lección 2 • Protocolos de Acceso Múltiple

Compara los esquemas de acceso TDMA, FDMA, CDMA y OFDMA para medios compartidos. Aborda la resolución de contención y la programación en redes inalámbricas y cableadas.

Lección 3 • Multiplexación por División de Tiempo

Intercala intervalos de tiempo de múltiples fuentes en un único flujo de alta velocidad. Presenta las estructuras de entramado T1/E1 como ejemplos canónicos de TDM.

Lección 4 • Multiplexación por División de Frecuencia

Asigna bandas de frecuencia no superpuestas a canales simultáneos. Conecta FDM con las jerarquías de telefonía heredadas y los sistemas de cable modernos.

Lección 1 • Diseño de Bucle de Enganche de Fase

Analiza los componentes del PLL y la dinámica del bucle para aplicaciones de recuperación de reloj. Conecta el ancho de banda del PLL con la tolerancia a la fluctuación de fase y la velocidad de adquisición.

Lección 2 • Circuitos de Recuperación de Reloj

Presenta algoritmos de recuperación de reloj dirigidos por decisión y asistidos por datos. Demuestra la implementación en arquitecturas de receptor tanto analógicas como digitales.

Lección 3 • Sincronización de Red y Distribución de Temporización

Explica la jerarquía de estratos, Ethernet Síncrona y los protocolos de tiempo de precisión. Aborda el mantenimiento y la trazabilidad de la frecuencia en redes de grado de operador.

Lección 4 • Sincronización de Trama y Paquete

Cubre la detección de palabra única y los métodos de alineación de trama basados en correlación. Vincula la sincronización de trama con la eficiencia de la sobrecarga en sistemas TDM y de paquetes.

Lección 1 • Transmisión de Fibra Óptica de Alta Velocidad

Cubre la modulación óptica coherente, WDM y la compensación de dispersión para enlaces de larga distancia. Conecta el diseño de la capa óptica con la cadena de procesamiento de la señal digital.

Lección 2 • Análisis de Presupuesto de Enlace y Rendimiento del Sistema

Integra la potencia de transmisión, la pérdida de trayecto, el ruido y la ganancia de codificación en un presupuesto de enlace completo. Permite el diseño del sistema de extremo a extremo y la verificación del margen.

Lección 3 • Principios de Transmisión MIMO

Explota múltiples antenas para la multiplexación espacial y la ganancia de diversidad. Cuantifica el escalado de capacidad con el número de antenas utilizando la matriz del canal MIMO.

Lección 4 • Técnicas de Ecualización de Canal

Aplica ecualizadores lineales y de retroalimentación de decisión para eliminar ISI en canales dispersivos. Se basa directamente en los conceptos de conformación de pulsos y modulación de capítulos anteriores.