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Fundamentos de comunicaciones, Ejercicios de Ingeniería de Comunicaciones

Hoja guía de práctica de fundamentos de comunicaciones

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 13/09/2021

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FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
CARRERA DE TELECOMUNICACIONES
CARRERA DE TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN
C.P. FUNDAMENTOS DE COMUNICACIONES
MAYO 2021 SEPTIEMBRE 2021
1
Soraya Sinche Ph.D.
PRÁCTICA No. 11
TEMA: ALTERACIONES DE LA SEÑAL
1. OBJETIVOS
Familiarizar al estudiante con las alteraciones que sufren las señales debido a la distorsión (lineal
y no lineal) y ruido (blanco gaussiano) en los sistemas de comunicaciones.
Analizar las alteraciones de las señales en el dominio del tiempo utilizando MATLAB.
2. TRABAJO PREPARATORIO
2.1. Desarrollar una aplicación en Matlab, utilizando GUIDE o App Designer, que permita graficar la suma de
señales senoidales, según las siguientes indicaciones:
La aplicación presentará una ventana, la cual permitirá ingresar las frecuencias (f1, f2 y f3) y amplitudes
(A1, A2 y A3) de tres señales senoidales.
La ventana incluirá:
o Un primer Figure presentará la suma de las tres señales senoidales en función del tiempo.
o Un segundo Figure mostrará la suma de las mismas señales, luego de multiplicar a la segunda
señal por un factor
𝛼!
, y a la tercera señal por un factor
𝛼"
. La App deberá permitir ingresar
los valores de los factores
𝛼!
y
𝛼""
a través de un slider.
o Un tercer Figure presentará la suma de las tres señales originales, luego de aplicar un retardo
de fase (medido en radianes) a la segunda señal de
𝛽!
respecto a la primera señal y a la tercera
señal un retardo de
𝛽"
respecto a la primera señal. El programa deberá permitir ingresar los
valores de los retardos
𝛽!
y
𝛽"
a través de un slider.
Adicionalmente, se presentará frente a cada una de las 3 señales resultantes su correspondiente espectro
en frecuencia. (Se sugiere utilizar un subplot de 3x2).
2.2. Generar una aplicación en Matlab que permita graficar las funciones x(t) y y(t), definidas para cada grupo;
así como sus correspondientes espectros de frecuencia. (Las cuatro gráficas deberán estar en la misma
Ventana). Se debe analizar las diferencias entre las señales x(t) y y(t). Los valores de A y f deben
seleccionarse por medio de una barra deslizante (slider) para cada señal.
Grupo
x(t)
y(t)
Valores iniciales
GR1
𝑥(𝑡)= 𝐴cos-2𝜋𝑓𝑡5𝜋
34
𝑦(𝑡)="3𝑥#(𝑡)6𝑥(𝑡)+1
𝐴 = 2;"𝑓 = 3"𝑘𝐻𝑧
GR2
𝑥(𝑡)= 𝐴sin?2𝜋𝑓𝑡 +𝜋
2@
𝑦(𝑡)="−𝑥!(𝑡)3
𝐴 = 13; "𝑓 = 5"𝑘𝐻𝑧
GR3
𝑥(𝑡)= 𝐴cos-2𝜋𝑓𝑡+2𝜋
34
𝑦(𝑡)= "7𝑥"(𝑡)𝑥!(𝑡)+ 𝑥(𝑡)
𝐴 = 10; "𝑓 = 18"𝑘𝐻𝑧
GR5
𝑥(𝑡)= 𝐴sin?2𝜋𝑓𝑡𝜋
3@
𝑦(𝑡)="−2𝑥"(𝑡)+9
𝐴 = 4;"𝑓 = 1"𝑘𝐻𝑧
pf2

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FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

CARRERA DE TELECOMUNICACIONES

CARRERA DE TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN

C.P. FUNDAMENTOS DE COMUNICACIONES

MAYO 2021 – SEPTIEMBRE 2021

Soraya Sinche Ph.D.

PRÁCTICA No. 11

TEMA: “ALTERACIONES DE LA SEÑAL”

1. OBJETIVOS

  • Familiarizar al estudiante con las alteraciones que sufren las señales debido a la distorsión (lineal

y no lineal) y ruido (blanco gaussiano) en los sistemas de comunicaciones.

  • Analizar las alteraciones de las señales en el dominio del tiempo utilizando MATLAB.

2. TRABAJO PREPARATORIO

2.1. Desarrollar una aplicación en Matlab, utilizando GUIDE o App Designer, que permita graficar la suma de

señales senoidales, según las siguientes indicaciones:

  • La aplicación presentará una ventana, la cual permitirá ingresar las frecuencias (f 1 , f 2 y f 3 ) y amplitudes

(A

1

, A

2

y A 3

) de tres señales senoidales.

  • La ventana incluirá:

o Un primer Figure presentará la suma de las tres señales senoidales en función del tiempo.

o Un segundo Figure mostrará la suma de las mismas señales, luego de multiplicar a la segunda

señal por un factor 𝛼

!

, y a la tercera señal por un factor 𝛼

"

. La App deberá permitir ingresar

los valores de los factores 𝛼

!

y 𝛼

"

a través de un slider.

o Un tercer Figure presentará la suma de las tres señales originales, luego de aplicar un retardo

de fase (medido en radianes) a la segunda señal de 𝛽

!

respecto a la primera señal y a la tercera

señal un retardo de 𝛽

"

respecto a la primera señal. El programa deberá permitir ingresar los

valores de los retardos 𝛽

!

y 𝛽

"

a través de un slider.

Adicionalmente, se presentará frente a cada una de las 3 señales resultantes su correspondiente espectro

en frecuencia. (Se sugiere utilizar un subplot de 3x2).

2.2. Generar una aplicación en Matlab que permita graficar las funciones x(t) y y(t), definidas para cada grupo;

así como sus correspondientes espectros de frecuencia. (Las cuatro gráficas deberán estar en la misma

Ventana). Se debe analizar las diferencias entre las señales x(t) y y(t). Los valores de A y f deben

seleccionarse por medio de una barra deslizante ( slider ) para cada señal.

Grupo x(t) y(t) Valores iniciales

GR

= 𝐴 cos - 2 𝜋𝑓𝑡 −

GR

𝑥(𝑡) = 𝐴 sin ?

!

GR

𝑥(𝑡) = 𝐴 cos - 2 𝜋𝑓𝑡 +

"

!

GR 5

𝑥(𝑡) = 𝐴 sin ?

"

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

CARRERA DE TELECOMUNICACIONES

CARRERA DE TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN

C.P. FUNDAMENTOS DE COMUNICACIONES

MAYO 2021 – SEPTIEMBRE 2021

Soraya Sinche Ph.D.

3. SOFTWARE REQUERIDO

3.1. MATLAB, de preferencia la versión 2020A que puede ser instalada empleando el correo institucional.

GUÍA DGIP http://servicios-it.epn.edu.ec/index.php/descargas, sección Matlab.

3.2. COMMUNICATIONS TOOLBOX.

4. PARTE PRÁCTICA

4.1. Probar las aplicaciones desarrolladas en los puntos 2.1 y 2.2.

4.2. Adicionar ruido blanco a la señal y(t) generada en el punto 2.2. Mostrar las componentes de frecuencia de

la señal antes y después de adicionar ruido.

4.3. Pasar la señal del ejercicio 4.2 por un filtro pasa banda, con el fin de reducir el efecto de las componentes

no deseadas. Presentar en dos Figures adicionales la señal filtrada y su espectro en frecuencia. Variar la

frecuencia de corte del filtro para obtener los siguientes valores:

  • Igual al AB de la señal y(t) obtenida en el punto 2.2.
  • Menor al AB de la señal y(t) obtenida en el punto 2.2.

Mayor al AB de la señal y(t) obtenida en el punto 2.2.

5. INFORME

5.1. Presentar los archivos generados durante la práctica debidamente comentados.

5.2. Realizar en Simulink los ejercicios 4.2 y 4.3, de tal forma que se visualicen las gráficas en función del

tiempo y su correspondiente espectro en frecuencia.

5.3. Analizar los resultados obtenidos tanto en la práctica, como en el trabajo preparatorio, enfocándose en el

análisis sobre los efectos de las distorsiones lineales y no lineales dentro de las señales, y lo que causan

cada una de ellas en el dominio del tiempo y de la frecuencia. Además, indicar ¿Cuál fue la ventaja o

desventaja de usar los filtros sobre las señales distorsionadas?

5.4. Parte importante del informe constituyen los resultados prácticos, su análisis, así como las conclusiones y

recomendaciones obtenidas luego de la realización de la práctica.

Elaborado por: Soraya Sinche, Ph.D.

Revisado por: Pablo Hidalgo, MSc.

Felipe Grijalva, Ph.D.

María Soledad Jiménez, MSc.

Julio César Caiza, PhD.

Soporte Técnico: Ing. Sandra Aguilar