
Teoría de la Comunicación
Código: 102696Créditos: 9
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación | OB | 3 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Gonzalo Seco Granados
- Correo electrónico :
- gonzalo.seco@uab.cat
Equipo docente
- Rafael Terris Gallego
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Esta asignatura se puede considerar que es la continuación la asignatura 102714 Fundamentos de Comunicaciones, por lo tanto, se recomienda haber cursado y superado 102714 Fundamentos de Comunicaciones.
También es conveniente tener un buen conocimiento de 102690 Fundamentos de Señales y Sistemas, y 102712 Señales y Sistemas Discretos.
Objetivos
Un sistema de comunicaciones en general consta de los siguientes bloques: fuente, codificador de fuente, codificador de canal, modulador, canal, demodulador, decodificador de canal, decodificador de fuente y destinatario. En el curso de Fundamentos de Comunicaciones se ha puesto la emfàsis en el estudio del modulador, canal y demodulador. En este curso, en primer lugar se recordarán y se verán algunos aspectos nuevos de la parte de modulación y demodulació, pero sobre todo se estudiará en profundidat el resto de bloques del sistema, poniendo especial atención en la caracterización de las fuentes a nivel de teoría de la información, la compresió mediante códigos de fuente y la corrección de errores introduits por el canal mediante la codificación de canal.
Los objetivos específicos son:
- Consolidar los conocimientos sobre modulaciones y demodulacions, y describir algunas técnicas más avances que las vistas a los cursos anteriores.
- Dimensionar los sistemas de comunicaciones desde el punto de vista de probabilidad de error (codificación).
- Analizar el flujo de información a lo largo del sistema de comunicaciones usando los conceptos de teoría de la información.
- Conocer los limites fundamentales dados por la teoría de la información.
- Codificar fuentes para reducir la redundancia.
- Conocer los principales métodos de codificación de canal y sus principios de funcionamiento.
Resultados de aprendizaje
- Utilizar los conceptos de sistemas de compresión de fuente de codificación de datos y de transmisión segura de mensajes digitales en sistemas mono y multiusuario.
- Diferenciar los bloques y las funcionalidades de un sistema de transmisión de datos completo.
- Identificar los requisitos mínimos para una comunicación de datos digitales fiable y segura.
- Asociar de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas adecuados para la concepción, el desarrollo o la explotación de sistemas y servicios de telecomunicación, con especial énfasis en la transmisión de datos.
- Distinguir los parámetros fundamentales de un sistema de comunicaciones completo orientado a la transmisión de datos
- Clasificar las ventajas e inconvenientes de diferentes alternativas tecnológicas de despliegue o implementación de sistemas de comunicaciones, desde el punto de vista de la compresión de fuentes digitales, la codificación de canal y los mecanismos de seguridad.
- Describir, desarrollar, analizar y optimizar los diferentes bloques de un sistema de transmisión de datos.
- Combinar diferentes alternativas tecnológicas con el fin de proponer sistemas de transmisión de datos optimizados para las características del escenario de aplicación.
- Utilizar aplicaciones de comunicación e informáticas (ofimáticas, bases de datos, cálculo avanzado, gestión de proyectos, visualización, etc.) para apoyar el diseño de sistemas de transmisión de datos y facilitar su posterior transferencia tecnológica.
- Planear el proceso de diseño en equipo de sistemas de comunicaciones digitales con énfasis en las tareas de compresión de fuente, de codificación de datos y de transmisión segura de mensajes.
- Juzgar y criticar tanto de forma oral como escrita diferentes conceptos, métodos y técnicas de transmisión de datos digitales de forma fiable y segura.
- Capacidad para analizar, codificar, procesar y transmitir información multimedia empleando técnicas de procesado analógico y digital de señal.
- Interpretar los límites fundamentales dados por la teoría de la información.
- Diferenciar y clasificar los principales algoritmos de codificación y compresión de fuente.
- Comprender e ilustrar los principales métodos de codificación de canal y sus principios de funcionamiento.
- Reconocer las diferentes técnicas de acceso multiusuario y seleccionar las soluciones más adecuadas según el escenario de comunicaciones.
- Discutir y aplicar sistemas de criptografía orientados a la mejora de la seguridad de un sistema de comunicación.
- Desarrollar un pensamiento y un razonamiento crítico.
- Desarrollar la capacidad de análisis y de síntesis.
- Desarrollar el pensamiento científico.
- Trabajar de forma autónoma.
- Desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.
- Gestionar el tiempo y los recursos disponibles
- Prevenir y solucionar problemas
- Evaluar de forma crítica el trabajo realizado.
- Trabajar de forma organizada.
- Trabajar cooperativamente.
- Comunicar eficientemente de forma oral y/o escrita conocimientos, resultados y habilidades, tanto en entornos profesionales como ante públicos no expertos.
- Hacer un uso eficiente de las TIC en la comunicación y transmisión de ideas y resultados.
- Desarrollar la curiosidad y la creatividad.
Contenidos
1. Definiciones y propiedades básicas de la teoría de la información
- Introducción a los sistemas de transmisión de datos
- Detección de errores y necesidad de las codificaciones de fuente y de canal.
- Entropía, entropía relativa, información mutua.
- Desigualdad de procesamiento de datos. Desigualdad de Fano.
- Propiedad de equipartición asintótica.
2. Codificación de fuente y compresión de datos
- Tipos de códigos de fuente y propiedades.
- Teorema de codificación de fuente (1º teorema de Shannon).
- Codificación de Huffman.
- Codificación de Shannon-Fano-Elias.
- Codificación de Lempel-Ziv.
3. Capacidad de canal
- Tipos y caracterización del canal. Capacidad de canal.
- Teorema de codificación de canal (2º teorema de Shannon).
- Entropía diferencial.
- Capacidad del canal gaussiano.
4. Códigos de bloque
- Propiedades de los códigos de bloque. Códigos sistemáticos.
- Matrices generadoras y de paridad.
- Códigos de bloque básicos: Hamming, repetición, máxima longitud, BCH, Reed-Solomon.
- Decodificación y probabilidad de error.
- Códigos cíclicos.
- Concatenación de códigos y codificación avanzada: LDPC.
5. Códigos convolucionales
- Propiedades de los códigos convolucionales.
- Representación y descripción. Diagrama de estados y trellis.
- Tipos de códigos. Códigos sistemáticos. Códigos recursivos.
- Probabilidad de error y prestaciones. Distancia libre. BER.
- Decodificación óptima (MLSE). Algoritmo de Viterbi.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tutorías | 6 | 0,24 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 28 |
| Prácticas de laboratorio | 15 | 0,6 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 |
| Clases de teoria | 39 | 1,56 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 22, 30 |
| Clases de problemas | 15 | 0,6 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 30 |
| Trabajo individual del alumno | 143 | 5,72 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 30 |
Actividades presenciales
- Clases de teoría: exposición de los contenidos teóricos
- Clases de problemas: resolución de problemas relacionados con la teoría, con participación de los propios alumnos.
- Prácticas de laboratorio: aplicación de las técnicas presentadas a las clases de teoría a diferentes sistemas reales y puesta en práctica con diferentes softwares de simulación.
- Exámenes parciales y de recuperación.
Actividades autónomas
- Estudio de los contenidos teóricos y prácticos de la asignatura. Resolución de los problemas y elaboración de entregas de algunos conjuntos de problemas. Preparación de los exámenes.
- Trabajos prácticos: realización y profundización de las prácticas de laboratorio. Preparación de la memoria de cada práctica.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Prácticas | 20 % | 0 | 0 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 |
| Examen Parcial 2 | 32 % | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 28, 30 |
| Examen parcial 1 | 48 % | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 28, 30 |
| Examen Recuperación | 80 % | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 28, 30 |
| Actividades Seguimiento | Hasta un 10% de AC, si ayuda a subir la nota. | 1 | 0,04 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 23, 24, 25, 26, 28, 29, 30 |
Principios de la evaluación
La evaluación se estructura de forma que los estudiantes pueden elegir un formato de evaluación continuada o un formato en el que la mayor parte del peso de la evaluación se concentra al final del curso (que también puede servir como mecanismo de recuperación para la evaluación continuada). Esto permite que el alumno adapte el ritmo de realización de los elementos de evaluación a sus necesidades y preferencias.
Esta asignatura no contempla el sistema de evaluación única.
Elementos de evaluación
Habrá los siguientes elementos de evaluación:
- Actividades de seguimiento
- Prácticas de laboratorio
- Examen Parcial 1
- Examen Parcial 2
- Examen de Recuperación
Las actividades de seguimiento (NS) consistirán en la participación en clase, la realización de problemas o tests en clase y/o en la entrega de problemas fuera de clase. La nota de seguimiento solo servirá para subir nota de la evaluación continua, con un máximo del 10%.
La nota de prácticas de laboratorio (NP) se calculará a partir de los informes que se deberán entregar al inicio y/o al final de las sesiones de prácticas, del trabajo y de las posibles pruebas que se realicen durante o después de las sesiones, y de posibles entregas adicionales de ejercicios. No es necesario aprobar cada práctica individualmente. La realización de las prácticas de laboratorio es obligatoria. Las prácticas de laboratorio son una actividad no recuperable.
El Examen Parcial 1 (ExP1) se realizará aproximadamente a mitad del curso. No libera materia porque los contenidos de este curso son acumulativos; es decir, se tienen que dominar los primeros temas para poder seguir los últimos.
El Examen Parcial 2 (ExP2) se realizará aproximadamente durante la última semana de las actividades presenciales, es decir, de las clases teóricas.
El Examen de Recuperación (ExR) se realizará una vez finalizadas las actividades presenciales, durante el periodo de tiempo específicamente dedicado a examenes.
Todas las actividades son individuales, excepto algunas actividades de prácticas de laboratorio, que se podrán realizar en grupo.
Integridad académica y verificación de autoría
El profesorado se reserva el derecho de convocar una entrevista o una prueba oral individual de contraste cuando existan indicios de copia o de falta de autoría en una actividad evaluable. La imposibilidad de acreditar satisfactoriamente la autoría podrá tener efectos sobre su calificación, de acuerdo con la normativa académica vigente.
Revisión de calificaciones
Después de cada examen se establecerá una franja horaria dentro de un día concreto para que los estudiantes puedan revisar la calificación de su examen, excepto en aquellos exámenes con calificación automática (por ejemplo, de tipo test).
Cálculo de las notas
- Nota de Exámenes Parciales [[ExP]]: [[ExP]] = 0.4*[[ExP1]] + 0.6*[[ExP2]]
- Nota de Evaluación Continua [[AC]]: [[AC]] = max( [[ExP]], 0.9*[[ExP]] + 0.1*[[NS]] )
- Nota global de los Exámenes [[NE]]:
- [[NE]] = [[AC]] si no se hace el examen de recuperación.
- [[NE]] = [[ExR]] si se hace el examen de recuperación.
- Para aprobar es necesario que [[NE]]>= 4.
- La Nota Final [[NF]] de la asignatura es: [[NF]] = 0.8*[[NE]] + 0.2*[NP]] si [[NE]]>= 4. Si [[NE]]<4, [[NF]] = [[NE]].
- La Nota Final [[NF]] es redondea de acuerdo con el Artículo 266 "Resultados de Evaluación" de la Normativa Académica de la UAB del 10 de julio de 2025.
- La asignatura se aprueba cuando [[NF]]>=5.
Alumnos repetidores
Se puede conservar la nota de prácticas de laboratorio (NP) de años anteriores. Es la opción que se considera por defecto si no se vuelven a hacer las prácticas.
Matrículas de Honor
Otorgar una calificación de matrícula de honor (MH) es decisión del profesorado responsable de la asignatura. Se otorgarán matrículas de honor solo a estudiantes que hayan mostrado un gran nivel de excelencia en la asignatura, y no por defecto a quienes hayan sacado las notas más altas. La normativa de la UAB indica que las MH solo se podrán conceder a estudiantes que hayan obtenido una calificación final igual o superior a 9.00. Se pueden otorgar MH hasta un 5% del total de estudiantes matriculados.
Consideración de "No Evaluable"
La nota final será "No Evaluable" sólo cuando el estudiante no se presente a ningún examen, ni a los de la evaluación continuada ni al de recuperación.
Consideración en caso de copia o plagio
Sin perjuicio otras medidas disciplinarias que se estimen oportunas, y de acuerdo con la normativa académica vigente, se calificarán con un cero las pruebas o informes donde el estudiante haya cometido irregularidades, como plagio, engaño, copia, el hecho de dejar copiar, etc., que podrían conducir a una variación de la calificación.
Comunicación
El Campus Virtual será la plataforma de comunicación con las/los estudiantes.
Uso de la IA
Todo el contenido entregado por las/los estudiantes, como exámenes, informes, actividades de seguimiento, etc., deberá ser original y generado únicamente por ellas/ellos, sin la intervención directa de herramientas de inteligencia artificial, salvo que se indique lo contrario. Esto no impide que las/los estudiantes puedan utilizar la IA como herramienta de aprendizaje o apoyo para revisar el contenido, asistir en la creación de código o comparar resultados.
Bibliografía
Básica
- Cover, T. M.; Thomas, J. A. Elements of Information Theory. Wiley, 2nd edition, 2006.
- Proakis, J.; Salehi, M.; Digital Communications. McGraw-Hill, 5th edition, 2008.
Complementaria
- Artés Rodríguez, A.; Pérez González, F.; Cid Suero, J.; López Valcarce, R.; Mosquera Nartallo, C.; Pérez Cruz, F.; Comunicaciones Digitales, http://www.tsc.uc3m.es/~antonio/libro_comunicaciones/El_libro_files/comdig_artes_perez2.pdf
- Ha, T. T., Theory and Design of Digital Communication Systems. Cambridge University Press, 2011.
- Glover, I. A.; Grant, P. M., Digital Communications. Prentice Hall, 3rd edition, 2010.
Avanzada
- Proakis, J.; Salehi, M.; Commnications Systems Engineering, Prentice-Hall, 2nd edition, 2001.
- Du, K.-L.; Swamy, M. N., Wireless Communication Systems. From RF Subsystems to 4G Enabling Technologies. Cambridge University Press, 2010.
- Madhow, U., Fundamentals of Digital Communication. Cambridge University Press, 2008.
- Lin, S.; Costello, D. J., Error Control Coding. Prentice-Hall, 2nd Edition, 2004.
- Gallager, R. G., Principles of Digital Communication. Cambridge University Press, 2008.
- Moon, T. K., Error Correction Coding: Mathematical Methods and Algorithms. Wiley-Interscience, 2005.
- Roman, S., Introduction to Coding and Information Theory. Springer, 1996
- Abramson, N., Information Theory and Coding. McGraw-Hill, 1963.
- Blahut, R., Algebraic Codes for Data Transmission. Cambridge University Press, 2003.
- Hamming, R. W., Coding and Information Theory. Prentice-Hall, 1980.
- Gitlin, R.D.; Hayes, J.F.; Weinstein, S.B. Data communications principles. Plenum Press, 1992.
- Adamec, J., Foundations of Coding: Theory and Applications of Error-Correcting Codes with an Introduction to Cryptography and Information Theory. Wiley-Interscience, 1991.
- Sklar, B.; Digital Communications: Fundamentals and Applications, Prentice Hall, 2nd edition, 2001.
- Goldsmith, A.; Wireless Communications, Cambridge University Press, 2005.
- Molisch, A. F.; Wireless Communications, Wiley, 2nd edition, 2011.
Software
Durante las sesiones prácticas se hará uso del software MATLAB y Simulink.
Asimismo, MALTAB y Simulink se utilizará tambén como soporte para las clases teóricas y de problemas.
Grupos e idiomas de la asignatura
La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura
| Tipo de docencia | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoría | 330 | Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 331 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 331 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 332 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 332 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 333 | Catalán/Español | segundo cuatrimestre | manaña-mixto |