Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones

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Simulación y comparación de colas con fuentes exponenciales y autosimilares.
(Fundación Universitaria San Martín, 2009) Rodríguez García, Viviana Julieth; Arévalo, Jorge
En este trabajo de investigación, se empleó una metodología experimental, en la cual se definen entornos de prueba y se varían algunos parámetros, tales como, el tiempo de servicio y el tiempo entre llegadas de los mensajes para observar el comportamiento de las colas que simulan a una red de comunicaciones. El desarrollo del proyecto se dividió en tres partes. La primera etapa se puede observar en los capítulos 9, 10, 11 y 12; en los que se encuentran las simulaciones realizadas en colas con fuente exponencial y el análisis que se realizó con los diferentes parámetros obtenidos, con el fin de establecer las relaciones entre estas variables. La segunda etapa abarca los capítulos, del 13 al 16; en los cuales se puede observar el análisis del comportamiento de una cola con fuente fractal y la influencia del tiempo entre llegadas de los paquetes, en los parámetros: tráfico, tiempo de espera y grado de servicio. En el capítulo 17, se encuentran las semejanzas y diferencias que se observaron en las colas con fuente, fractal y exponencial. Así pues, mediante los resultados experimentales se ha observado la influencia del tiempo de servicio y el tiempo de generación de las entidades sobre el comportamiento de las diferentes colas que se han analizado en este proyecto.
Sistema de información web de la legislación en el sector de las telecomunicaciones móviles celulares en colombia
(Fundación Universitaria San Martín, 2009) Jiménez Castillo, Camilo Andrés; COMITÉ ACADÉMICO
La legislación de La Telefonía Móvil en Colombia (TMC), es una información que no se logra encontrar en un solo lugar porque se encuentra dispersa, entre los cuales tenemos el Ministerio de Comunicaciones1, la Comisión de Regulación de Telecomunicaciones2 (CRT), entre Otros. Buscando centralizar la legislación de las TMC; se realizo una aplicación vía web con la información más relevante. Se incluyen documentos como son Circulares, Conceptos, Decretos, Leyes, Resoluciones y Sentencias que rigen dicha legislación en Colombia, con el objetivo de facilitar el proceso de búsqueda de información a todo aquel que esté interesado en el tema. Este proyecto ofrece a sus usuarios beneficios como información completa, fácil manejo, y otros que se evidencian al posibilitar la realización de una búsqueda óptima; ya que se obtuvo una recopilación completa de toda la documentación.
Diseño y elaboración de guías de simulación para la asignatura sistemas de espera
(Fundación Universitaria San Martín, 2009) Arévalo Aldana, Jorge; Vásquez Suárez, Harold Andrey
El presente trabajo de grado desarrolla una propuesta pedagógica orientada al diseño y elaboración de guías de simulación como herramienta de apoyo para la asignatura Sistemas de espera, con el propósito de fortalecer el proceso de enseñanza-aprendizaje y aumentar el interés de los estudiantes en esta área del conocimiento. La iniciativa surge como respuesta a la necesidad de incorporar recursos didácticos más dinámicos y prácticos dentro del programa de Ingeniería de Telecomunicaciones. El proyecto consistió en la implementación de seis guías de simulación desarrolladas sobre la herramienta SimEvents, estructuradas de acuerdo con el contenido programático de la asignatura y el nivel académico requerido. Como parte inicial del proceso, se elaboró un manual introductorio que aborda el funcionamiento de la plataforma, su interfaz y la descripción detallada de los bloques utilizados durante las prácticas, con el fin de facilitar su comprensión y aplicación por parte de estudiantes y docentes. La metodología propuesta establece que el docente introduce previamente los conceptos teóricos y posteriormente plantea la guía correspondiente para su desarrollo práctico, permitiendo complementar y fortalecer la comprensión de los temas mediante simulación. Las guías abarcan desde modelos básicos de fuentes de tráfico y distribuciones probabilísticas hasta sistemas de colas complejos con múltiples nodos de red, demostrando la capacidad de la herramienta para representar integralmente los contenidos de la asignatura. Como valor agregado, el proyecto incorpora escenarios aplicados a problemas reales de la ingeniería, como el análisis de algoritmos de enrutamiento y la optimización del rendimiento de redes frente a fallas o variaciones en los enlaces. Los resultados evidencian que la integración de estas guías contribuye significativamente al aprendizaje práctico, favorece el análisis crítico y fortalece las competencias técnicas requeridas en la formación del ingeniero de telecomunicaciones.
Seguridad de la información del canal de voz de la red celular híbrida (3g y 3.5g)
(Fundación Universitaria San Martín, 2009) Salazar Carreño, Diana Paola; Díaz Muñoz, Diego
El presente trabajo aborda el problema de seguridad que se presenta en la telefonía celular híbrida (3G y 3.5G), específicamente frente a la interceptación de llamadas de voz, situación que compromete la privacidad de los usuarios y puede derivar en el uso indebido de la información transmitida. La investigación se orienta al análisis de la confidencialidad del canal de voz y al diseño de mecanismos que permitan fortalecer su protección. Inicialmente, se desarrolla una investigación sobre la seguridad de la red celular híbrida, incluyendo la descripción de la arquitectura básica de UMTS, los principios de seguridad aplicados a redes móviles y las características del canal de voz. Posteriormente, se realiza un análisis del funcionamiento de la arquitectura de seguridad implementada en este tipo de redes. Asimismo, se identifican los posibles puntos vulnerables y las diferentes formas de ataque al canal de voz, basándose en las interfaces del sistema y en los algoritmos de seguridad empleados, con el fin de determinar las fortalezas y debilidades de la infraestructura existente. A partir del diagnóstico realizado, se plantea una propuesta de solución orientada a mejorar la seguridad de las conversaciones telefónicas, incluyendo la identificación de mecanismos de protección y la selección del método más adecuado para garantizar la confidencialidad de la información transmitida. Finalmente, se presentan pruebas y resultados obtenidos mediante simulaciones de las propuestas planteadas, en las que se describen gráficamente los cambios experimentados por la señal de voz durante el proceso de aseguramiento y se comparan los resultados de salida con respecto a la señal original de entrada.
Prototipo plc básico para un sistema indoor
(Fundación Universitaria San Martín, 2009) Sabana Mendieta, Marcos Humberto; Velasco Santamaría, Eduar Gustavo; Díaz Muñoz, Diego
En la actualidad las tecnologías más usadas en la transmisión de datos son ADSL, WiFi , Bluetooth, entre otras. Una de las deficiencias de estas se centran en el rango de cobertura que manejan. En países con una geografía accidentada cómo Colombia, la tecnología celular logró llevar Internet, a velocidades moderadas, a regiones apartadas donde la conexión telefónica no llegaba. Pero también existen sitios donde la cobertura celular no llega, es ahí donde la tecnología PLC entra en juego, ya que su cobertura es casi global, donde hay un bombillo encendido, hasta allá llega PLC. La red eléctrica es la de mayor cobertura en el mundo. Este proyecto solo contempla las redes indoor, ya que para la transmisión por los cables de media tensión (outdoor) se debe tener en cuenta que los transformadores trabajan únicamente a 60Hz y funcionan como filtros para las señales de mayor velocidad. Para estas líneas es necesario el uso de puentes que permitan el paso de la señal de datos. Este tema tiene el contenido y la complejidad necesaria para el desarrollo de un proyecto de grado. La red eléctrica está diseñada para transmitir a bajas frecuencias. Usando distintos métodos de modulación se puede convertir esta red en un medio de transmisión de alta velocidad. En este proyecto se usó la modulación FSK para lograr transmitir a más de 200Kbps, se hubiera podido usar otro esquema de modulación con un número mayor de portadoras, pero para este caso era suficiente para realizar la transmisión. En el ensamblaje con la red eléctrica, se escogió un acople llamado Balun que permite una máxima transferencia de potencia ya que balancea impedancias, aísla el circuito de la red eléctrica y filtra la señal de 60Hz. Este es un punto muy importante ya que si no se logra aislar el prototipo de la red, todos los dispositivos sufrirían daños irreparables. Las interfaces de transmisión usadas fueron MatLab y Hyperterminal. En la primera se creó un código sencillo para transmitir por medio del puerto serial. En Hyperterminal se hizo una conexión común entre 2 PC y se hicieron experimentos enviando archivos de texto.
Reconocimiento de patrones auditivos en ambientes ruidosos
(Fundación Universitaria San Martín, 2009) Córdoba Díaz, Belmer Alberto; Díaz Muñoz, Diego
El presente proyecto desarrolla una aplicación orientada al reconocimiento de patrones de voz en ambientes ruidosos mediante la utilización de un algoritmo de filtrado Mel, herramienta matemática ampliamente empleada en el análisis y procesamiento digital de señales de audio para la identificación de palabras y fonemas. La investigación parte del proceso de digitalización de la señal de audio, mediante el cual las señales de voz son convertidas del dominio del tiempo continuo al dominio del tiempo discreto, utilizando archivos de audio en formato WAV obtenidos a partir de grabaciones realizadas previamente. Posteriormente, las señales son sometidas a un proceso de filtrado digital con el propósito de reducir el ruido y mejorar las condiciones para su análisis, generando archivos con un ancho de banda de 8 kHz. Como parte del procesamiento de la información, se aplica la Transformada Discreta de Fourier (DFT), permitiendo representar la señal de audio en el dominio de la frecuencia y obtener características espectrales relevantes para el reconocimiento de patrones. Adicionalmente, se realiza un análisis sinusoidal de la voz que facilita la identificación y representación de los componentes más significativos de la señal mediante espectrogramas de frecuencia. El sistema contempla la representación temporal y espectral de la energía de la señal de audio, permitiendo la observación y análisis de espectrogramas tanto en ambientes con presencia de ruido como en condiciones controladas. Finalmente, se efectúa una comparación entre los espectrogramas obtenidos con el fin de verificar la existencia o ausencia de una palabra o fonema específico dentro de la señal analizada. Los resultados obtenidos demuestran la utilidad del filtrado Mel y del análisis espectral para el reconocimiento de patrones auditivos en entornos ruidosos, constituyéndose en una herramienta de apoyo para aplicaciones de procesamiento digital de voz y reconocimiento automático del habla.
Cálculo de la cobertura de un canal de televisión digital en los municipios de Choachí, Ubaque y Fómeque, Cundinamarca
(Fundación Universitaria San Martín, 2009) Puentes Rojas, Diego Fernando; Arévalo Aldana, Jorge Alberto
Los sistemas inalámbricos son muy utilizados en la actualidad a los ya conocidos sistemas de telefonía móvil, se unen las redes de datos inalámbricas, la televisión digital terrestre o los radioenlaces punto a punto. Para el correcto funcionamiento de estos sistemas resulta importante un diseño adecuado del radioenlace. El diseño de radioenlaces involucra toda una serie de cuestiones tales como la elección de la banda de frecuencias, el tipo de antenas y los equipos de radiocomunicación, el cálculo del balance de potencias, la estimación de los niveles de ruido e interferencia o atenuaciones que las ondas sufren al momento de la propagación radioeléctrica, entre otras. En este proyecto de grado se recoge todo el material técnico que se necesita para el diseño práctico de radioenlaces, en este caso en particular se tendrán en cuenta las recomendaciones que hace la entidad reguladora de televisión de Colombia, la comisión nacional de televisión CNTV. Colombia hace poco eligió el estándar de televisión digital que se implementara en los próximos años, partiendo de este ítem se estudia más precisamente el estándar DVB-T (Digital video broadcast - terrestrial), el cálculo de la cobertura del canal de televisión digital se hará para los municipios de Choachí, Ubaque y Fómeque Cundinamarca, en esta zona se puede tener una visión general del territorio colombiano y los restos que se presentan en las zonas montañosas de nuestro país el momento de calcular y llevar a cabo radioenlaces. Los resultados se simulan en el programa de libre distribución Radio Mobile de simulación de radio propagación, predice el comportamiento de sistemas de radio, radioenlaces y representa la cobertura de una red de radiocomunicaciones, en el programa se utiliza topografía digital de alta resolución para así obtener un panorama muy cercano a la realidad y así obtener resultados confiables.
Desarrollo de una herramienta académica para el aprendizaje de algoritmos genéticos en el entorno de MATLAB, aplicada a telecomunicaciones.
(Fundación Universitaria San Martín, 2009) Reyes Abril, Mónica Rocío; Pardo Rodríguez, Carlos Andrés
La programación habitual sólo puede dar una solución en una dirección al mismo tiempo a una situación dada, y si ésta solución resulta no ser la óptima, se debe iniciar de nuevo para encontrar otra solución. En los sistemas de computación modernos, esto se ve traducido en un problema de efectividad y eficiencia, ya que sólo se tiene un camino para encontrar la solución adecuada al problema al cual se enfrenta. Es por esto que se hace necesaria una herramienta que contribuya a la exploración de soluciones en múltiples direcciones a la vez; así, si el camino elegido resultó no ser el correcto, se puede eliminar y continuar con otro camino; aumentando la probabilidad de éxito. Este es un factor muy importante que no se presenta en la programación habitual. Al trabajar con algoritmos genéticos, se intenta resolver ésta problemática, ya que es una herramienta poderosa y eficiente, que permite modelar y resolver problemas que necesitan un análisis complejo. Se muestran los conceptos básicos involucrados en la utilización de algoritmos genéticos, tales como cromosomas, genes, población, mutación, apareamiento, aptitud, entre otros. Además, se profundiza en tema de los operadores que utiliza el algoritmo genético como mutación, cruce y selección. Estos permitirán comprender más a fondo los elementos que conforman la estructura de un algoritmo generado en el entorno de Matlab. La herramienta que permite realizar este estudio es la versión académica del software Matlab, que posee un capítulo dedicado a la explicación de Algoritmos Genéticos, modelando así 2 aplicaciones básicas que conllevarán a dejar un arraigo académico para posteriores estudios en la facultad de ingeniería de la Fundación Universitaria San Martín.
Desarrollo de un sistema de vigilancia portable
(Fundación Universitaria San Martín, 2009) Jiménez Vivas, Manuel Alejandro; Díaz Muñoz, Diego
El presente proyecto estudia las principales características en la captura de video de los sistemas de vigilancia, de los cuales se selecciono e implemento un algoritmo de generación de video donde se modifica la frecuencia de muestreo, de tal manera que utilice la menor cantidad de recursos, posteriormente se evaluó el códec de video y se calcularon los requerimientos mínimos para su implementación en dispositivos portables. Para la selección del algoritmo de video se realizaron las siguientes etapas: Calculo de la resolución de los fotogramas. Una de las funciones principales del video de vigilancia es, aplicar software de reconocimiento de patrones y objetos incidentes en el escenario. La resolución se determinó a partir la cantidad de pixeles necesarios para el reconocimiento de objetos según lo proponen diferentes algoritmos de reconocimiento. En la realización de este proyecto uno de los aspectos de mayor relevancia fue determinar la velocidad a la cual se desplazaban los objetos incidentes en el video, posteriormente con esta información se determinó la rata de muestreo adecuada de los fotogramas para obtener la mayor cantidad de información y no perder el registro de eventos importantes. Selección de un algoritmo para mostrar el video. Para hacer una buena selección del algoritmo se tuvo en cuenta que los fotogramas no tuviesen ningún tipo de compresión en el momento de la generación del video y que este algoritmo fuera de fácil implementación en teléfonos celulares, debido a que estos son aspectos importantes dentro del desarrollo de este proyecto. Evaluación del algoritmo seleccionado. Se realizaron pruebas al algoritmo seleccionado, para determinar los requerimientos técnicos mínimos de los dispositivos en los cuales pueda ser implementado el sistema propuesto. Estas pruebas se basaron en el tamaño de memoria requerido para el almacenamiento y la latencia del procesamiento.
Análisis y diseño de un sistema POW (Power on Wireless)
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Pérez Chaparro, Andersson Sebastián; Ruiz Chiriví, John Freddy; Sánchez, Joaquín
Esta investigación presenta un sistema de transmisión y recepción de energía eléctrica, para la alimentación de equipos que requieren baja potencia, sin usar conexión física entre el circuito Tx (Transmisor) y Rx (Receptor), con el propósito de dar a conocer las bases fundamentales de esta tecnología y que sea utilizado como punto de referencia para futuras aplicaciones. El proceso de desarrollo de este proyecto parte con la documentación de los principales temas relacionados con POW – Poweron Wireless (nombre asignado a esta investigación), posteriormente se presenta un prototipo diseñado para la transmisión que consta de varias etapas que definen la organización del proceso. La función principal de POW es eliminar el cable que conecta el dispositivo al tomacorriente, siendo reemplazado por el prototipo diseñado para la Tx, el cual se encarga de generar una señal, a determinada frecuencia y amplitud, para alimentar la bobina transmisora, la cual, por fenómenos físicos, genera un campo magnético variable en el tiempo; el campo magnético es utilizado para crear una fuerza electromotriz en la bobina conectada al prototipo de recepción, y de esta manera identificar los niveles de potencia que se logran, a diferentes distancias entre los prototipos. Finalmente, para realizar una transferencia de mayor energía, se implementó una etapa de amplificación utilizando Transistores BJT y amplificadores operacionales, obteniendo ganancias en voltaje y corriente, generando así mayor separación entre Tx y Rx. Como valor agregado se diseñó una interfaz gráfica en Matlab usando la herramienta GUIDE que les permite a los usuarios realizar cálculos físicos, matemáticos y de diseño electrónico necesarios para la transmisión de energía eléctrica inalámbrica, para la creación de nuevos prototipos e investigaciones hacia el futuro.
Algoritmo de ruteo simple para una red ad hoc
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Roncancio Benítez, Willmar Yesid; Ladino Vega, Iván Darío
La evolución de los diferentes tipos de redes de comunicaciones inalámbricas y el auge de los dispositivos móviles permiten el desarrollo de nuevos protocolos de comunicaciones que se ajustan a las necesidades de cada persona; las redes Ad hoc son un tipo de redes inalámbricas que usan dispositivos móviles y que poseen dos características principales que son su topología dinámica y que no son redes administradas, factores que determinan el diseño de algoritmos de ruteo para estas redes. La constante movilidad en las redes Ad hoc hace necesaria la creación de nuevos algoritmos de ruteo que se diseñan con respecto a varios factores como optimización de potencia, calidad de servicio, optimización de energía y seguridad entre otros. La perdida de comunicación a causa de la movilidad en las redes Ad hoc y el constante cambio de topología impiden que se tenga una comunicación fija y constate de un dispositivo a otro, es por eso que surge la necesidad de crear algoritmos de ruteo que garanticen la comunicación entre todos los equipos que conformen la red incluso si muchos de estos salen de la red, la elección de un camino alterno y la actualización permanente de los dispositivos que ingresan o salen de la red deben ser las bases fundamentales en el diseño de algoritmos de ruteo para este tipo de redes. Por otra parte la adaptación y mejoras de los algoritmos de ruteo ya establecidos son procesos que se presentan a menudo en las redes Ad hoc, la creación de nuevos algoritmos basados en algoritmos ya establecidos que calculan el ruteo de los datos de una forma eficiente y más rápida hacen que el impacto que tiene el crecimiento constante de este tipo de redes cuando se quieren comunicar dos nodos de la red sea superado. Los algoritmos diseñados anteriormente pensando en redes de pequeña escala no funcionan en redes actuales que cuentan con una escala mucho mayor, en donde la comunicación o cálculo de la ruta para comunicar dos dispositivos tarda demasiado tiempo haciendo que este tipo de algoritmos sean poco eficientes para este fin. El cálculo y mantenimiento de una ruta en las redes Ad hoc es el principal objetivo de los algoritmos de ruteo diseñados para estas redes, proceso que resulta complejo con la salida y entrada de dispositivos libremente haciendo que las rutas que se tenían antes establecidas se pierdan y se opte por una ruta alterna problemática que debe ser superada por los algoritmos que se diseñen y de la cual depende el correcto funcionamiento y lo eficientes que estos sean.
Modulación adaptativa en radioenlaces de alta velocidad con sistema de distribución local multipunto y desvanecimientos temporales por precipitación
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Estrada Carmona, Sebastián; Sánchez Cifuentes, Joaquín Fernando
En este documento se propone un esquema de modulación adaptativa para los sistemas de alta frecuencia que presentan grandes desvanecimientos a causa de la lluvia. Por tal razón, a lo largo del mismo, se hará énfasis en conceptos de comunicaciones inalámbricas basados en las perdidas de los canales planos tales como el desvanecimiento, la difracción, las zonas de Fresnel y la línea de vista, entre muchos otros. Se estudió el modelo matemático de Crane para el desvanecimiento por lluvia verificando que este es un modelo teórico de gran utilidad, cuando se desean realizar simulaciones de canales que experimentan ese tipo de pérdidas. Por otra parte se expone el funcionamiento de la modulación en amplitud cuadrática, mejor conocida como QAM por sus siglas en inglés, debido a que es una técnica comúnmente implementada para la transmisión de datos y basa su funcionamiento en la transmisión de símbolos por medio de distintas constelaciones. QAM se convierte en el tipo de modulación indicada, cuando se busca una técnica de modulación que se adapte rápidamente a las condiciones de un canal inalámbrico muy variante por distintos factores. Para finalizar se presenta un aplicativo desarrollado en MATLAB, en el cual el usuario puede ingresar las distintas variables para predecir el comportamiento del canal, tales como: frecuencia, potencia de transmisión, ganancia de transmisión, ganancia del receptor, sensibilidad del receptor y distintas pérdidas inherentes a los enlaces. Se puede simular el funcionamiento del radioenlace si los equipos de transmisión y recepción usan modulación adaptativa QAM, sin codificación de canal.
Estudio de autosimilitud en la red Ethernet de la Fundación Universitaria San Martín sede Bogotá con base en la transformada wavelet
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) González Hernández, Mauricio; Ladino Vega, Iván Darío
Esta monografía hace un estudio acerca de la red Ethernet de la Fundación Universitaria San Martín FUSM Sede Bogotá, en la cual se obtienen características acerca del tráfico presente en la misma, para que estas sirvan como base para posteriores estudios y modelados de la red. El desarrollo del proyecto está dividido en cuatro partes, durante las últimas tres etapas se realiza el mismo procedimiento con las muestras de tráfico real obtenidas por los laboratorios Bellcore, para así verificar que los procedimientos aplicados son de confianza y seguridad al compararlos con resultados conocidos de las mismas (Jones & Shen, 2005), (Rodríguez Ramírez, 2007), (Ávila Arias, 2006). La primera etapa consta del banco de muestras obtenido, en este se describe la topología de la red Ethernet de la FUSM, bajo qué criterios y condiciones se realizó la toma de muestras, referente a la escogencia del punto y los horarios de las mismas. La segunda etapa consta de un análisis para descartar que las muestras estén bajo condiciones de características de proceso de Poisson, es decir, anular la conjetura de que tengan memoria nula. En la tercera etapa las muestras son sometidas al análisis para determinar su parámetro Hurst, mediante el cual se comprueban su dependencia de largo alcance y sus características autosimilares. Finalmente, en la cuarta etapa, se utiliza la transformada Wavelet, herramienta característica en el análisis multiresolución, y de menor costo computacional que otros estimadores, para comparar los resultados del parámetro Hurst. Así, de esta forma inferir los resultados sobre las características inherentes de la red FUSM.
Análisis de QoS para protocolos en redes móviles ad hoc
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Gómez Vásquez, Luis Carlos; Rojas Osorio, Jesús Rodolfo
Los sistemas inalámbricos se han convertido en el segmento de mayor y más rápido crecimiento en las telecomunicaciones, donde su principal consecuencia han sido dotar de movilidad a los nodos de la red al liberarlos de sus conexiones físicas, además también están empezando a ofrecer múltiples servicios con calidad (QoS) como una conversación telefónica, la transferencia de ficheros, acceso a la web o la realización de videoconferencia, sin restricciones de lugar y de tiempo. Estos ejemplos de comunicación inalámbrica espontánea entre dispositivos se denomina redes Ad Hoc, permitiendo a los dispositivos establecer la comunicación, en cualquier momento y en cualquier lugar. En realidad, la formación de redes Ad Hoc como tal no es nueva, sino lo es nuevo es la forma de configuración y uso de sus elementos. Una aproximación para otorgar calidad de servicio es la de diferenciar entre el conjunto de paquetes que circulan por la red clasificando los paquetes en un número pequeño de tipos de servicios y utiliza mecanismos de prioridad para proporcionar una calidad de servicio adecuada al tráfico. Este estudio se realizó creando un análisis de rutas y distancias entre los nodos de la red, controlándola, por las conexiones que puedan llegar a establecerse entre los nodos, se crearon los modelos en el entorno del simulador Matlab, diseñando escenarios móviles, y observando el comportamiento de cada uno de los usuarios de la red, describiendo y simulando: distancias, conexiones, análisis de grafos, valores de la conexión, control de calidad de servicio, análisis y comparaciones de los parámetros, ventajas y desventajas, entornos móviles y envió de datos.
Diseño e implementación de un generador de señales estocásticas usando algoritmos genéticos
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Bahamón Pinto, Jorge Jholmer; Pinzón Gómez, Juan David; Ladino Vega, Iván Darío
El presente trabajo de grado tiene como objetivo diseñar e implementar un generador de señales estocásticas basado en algoritmos genéticos, con el fin de contribuir al análisis y desarrollo de aplicaciones en sistemas de telecomunicaciones. La investigación parte de la necesidad de contar con herramientas que permitan simular el comportamiento real de señales estocásticas, las cuales son fundamentales en este tipo de sistemas. La metodología se fundamenta en el estudio de los algoritmos genéticos, entendidos como técnicas de optimización inspiradas en la teoría de la selección natural, que permiten encontrar soluciones mediante la evolución de una población de individuos. A diferencia de los métodos tradicionales, estos algoritmos facilitan la exploración de múltiples soluciones, seleccionando y combinando las más aptas mediante operadores genéticos. En el desarrollo del proyecto se realizó inicialmente una revisión conceptual de las señales estocásticas y de los algoritmos genéticos. Posteriormente, se diseñó el algoritmo considerando parámetros de medición propios de las señales y los mecanismos de evolución genética. Finalmente, se implementó una tarjeta de adquisición que permite la generación y extracción de la señal hacia un entorno real. Como resultado, se obtuvo un generador de señales estocásticas funcional, que constituye una herramienta de apoyo para el estudio de sistemas de telecomunicaciones y una base para futuras investigaciones en el área.
Banco síntesis de formas de onda para audio
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Yaya Pinilla, Nazly Renata; Rojas Osorio, Jesús Rodolfo
La herramienta que se desarrolló en el proyecto de grado está compuesta por dos etapas. La primera es la de análisis de la señal original, donde se puede observar la simulación de la señal de audio en tiempo y su respectivo análisis en frecuencia utilizando la transformada corta de Fourier. Mediante una interfaz gráfica se permite al usuario seleccionar el archivo de audio de uno (1) a cinco (5) segundos de duración y escucharlo. En la segunda etapa se realiza la síntesis de la señal original, en esta se tiene una señal ventana que permite tomar segmentos de sonidos cortos, mediante la información que se extrajo de los segmentos se reconstruye la señal, en esta etapa el usuario puede manipular las características de la envolvente como son el número de ventanas, sus límites superior e inferior y su ancho que predicen el comportamiento de la señal sintetizada. Al desarrollar las dos etapas el usuario puede generar formas de onda diferentes para alimentar el banco de tonos.
Implementación en hardware de un modulador y demodulador de fase continua MSK
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Galvis Mendoza, Miguel Ángel; Ladino Vega, Iván Darío
El estudio de los esquemas de modulación digital actuales está basado en profundizar los sistemas de modulación básicos existentes y por ende no se realiza una profundización de la gran diversidad de esquemas de modulación que existen en la actualidad, esto causado porque dichos esquemas de modulación son muy complejas en su forma teórica, matemática y práctica. La mayoría de modulaciones digitales básicas como por ejemplo la modulación PSK o FSK, son la base para generar otro tipo de modulaciones, pero en su mayoría son muy poco estudiadas y se tiende a no profundizar en este tipo de esquemas de modulación que son más eficaces y eficientes, ya que no se tiene un entendimiento claro sobre su funcionamiento, por lo cual es importante que al iniciar el estudio de las modulaciones digitales no solo se haga énfasis en las modulaciones sencillas, que manejan una fácil implementación y claro desarrollo matemático, sino que se enfoque en conocer en detalle nuevos esquemas de modulación que ofrecen amplias ventajas con respecto a los esquemas de modulación básicas. De modo que al ingresar al mundo de las modulaciones digitales, se profundice con mayor énfasis en los esquemas fase continua, para que se genere un claro entendimientos del desarrollo y funcionamiento de estos esquemas de modulación, con el fin de poder ahondar más adelante en otro tipo de esquemas de modulación más complejos y que requiera un mayor estudio. Un esquema modulación de fase continua, como la modulación MSK puede ser obtenida por medio de una modulación OQPSK o CPFSK, dependiendo el modo en el que se quiera desarrollar, por lo tanto es necesario establecer una serie de pasos con los cuales puede ser más entendible el proceso de modulación y demodulación: Establecer la ecuación que caracteriza una modulación MSK por medio de una CPFSK además de generar una ecuación que caracteriza una modulación MSK por medio de una OQPSK Generar una simulación de la cual se pueda observar el funcionamiento tanto del modulador y demodulador MSK. Crear a partir de dicha modulación los componentes necesarios para realizar el hardware del modulador y demodulador. Comparar y diferenciar los resultados que son obtenidos en simulación y hardware del modulador y demodulador. Con base a esta secuencia de pasos se generan algunas medidas que faciliten el entendimiento de esta modulación con el fin de que pueda seguir trabajando a futuro.
Estudio de un sistema de interferometría correlativa aplicando el algoritmo MUSIC
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Castro Avendaño, Luis Carlos; Arévalo Aldana, Jorge Alberto
El presente trabajo de grado propone el diseño y estudio de un sistema de localización basado en interferometría correlativa, mediante la aplicación del algoritmo MUSIC (Multiple Signal Classification), una técnica ampliamente utilizada para la estimación de dirección de llegada de señales (Direction of Arrival, DoA). El sistema desarrollado emplea un conjunto de muestras obtenidas a partir de un arreglo de antenas, sobre las cuales se aplica un proceso de descomposición en subespacios de señal y de ruido. A través de este análisis, el algoritmo permite identificar los máximos picos espectrales y determinar con precisión la dirección de llegada de una fuente emisora determinada, optimizando así los procesos de localización y caracterización de señales. La implementación del sistema se realizó utilizando una computadora personal y el entorno de simulación MATLAB, donde se desarrolló el algoritmo de estimación para evaluar el comportamiento del sistema bajo condiciones ideales y controladas. Esto permitió analizar el desempeño del método propuesto, verificar su precisión en la detección angular y estudiar sus ventajas dentro del campo del procesamiento digital de señales y las telecomunicaciones. Los resultados obtenidos evidencian que el algoritmo MUSIC constituye una herramienta eficiente para sistemas de localización basados en arreglos de antenas, ofreciendo alta resolución en la estimación angular y aportando bases sólidas para futuras aplicaciones en sistemas de radar, comunicaciones inalámbricas y análisis espectral avanzado.
Mejoramiento de un TENS con frecuencia cardiaca y transmisión a un equipo remoto utilizando tecnología ZigBee
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Mattos Luna, Sergio Rafael; Sánchez Cifuentes, Joaquín Fernando
Este proyecto es una de las soluciones al mejoramiento de la estimulación nerviosa transcutánea (TENS), cuenta con tres salidas independientes optimizando su funcionamiento y abarcando una mayor área de trabajo sobre los pacientes. Contiene la unificación de varias tecnologías logrando el objetivo específico; estas tecnologías son: un dispositivo zigbee que ayuda a la movilidad del equipo aprovechando la distancia de comunicación entre el dispositivo, ya que los pacientes son ubicados en diferentes lugares de consulta, y permitiendo un mejor manejo del equipo. El sistema de monitoreo polar es un dispositivo que ayuda a captar las señales cardiacas y que por medio de éste se podrá monitorear el ritmo cardiaco del paciente durante el tratamiento en la sesión de fisioterapia. Una tarjeta de control se encargará de generar las tres señales de forma independiente de cada salida de los Tens, maneja los tiempos de los dispositivos, hace la comunicación entre la interfaz de usuario y envía los datos que entrega el dispositivo polar hacia la interfaz gráfica. Mediante la interfaz gráfica de usuario se podrá manejar la tarjeta de control modificando los tres tipos de señales, iniciar la sesión, pausarla, finalizarla; ajustar el tiempo de inicio y final de cada dispositivo y observar el ritmo cardiaco de cada paciente. En caso de un aumento o disminución del ritmo cardiaco se enviará un mensaje de alerta para que un médico pueda asistir al paciente.
Simulación de un enlace de comunicaciones geo-espacial
(Fundación Universitaria San Martín, 2010) Cárdenas Perilla, Gabriel Arturo; Arévalo Aldana, Jorge Alberto, ingeniero
En la actualidad los sistemas de comunicación satelital son muy utilizados en distintas aplicaciones, donde, para el correcto funcionamiento de estos sistemas resulta importante un diseño y simulación adecuados del enlace satelital. En el diseño de enlaces satelitales involucra toda una serie de cuestiones tales como la elección de la banda de frecuencias; se tuvieron en cuenta los estándares para estaciones terrenas y para satélites de INTELSAT, además se tienen en cuenta los siguientes aspectos; el tipo de antenas y los equipos de radiocomunicación, el cálculo del balance de potencias, la estimación de los niveles de ruido e interferencia o atenuaciones que las ondas sufren al momento de la propagación radioeléctrica, entre otras. En este proyecto de grado se recopila todo el material técnico que se necesita para el diseño práctico de enlaces satelitales. Los pasos que se relacionan a continuación, resumen, el procedimiento a seguir para diseñar enlaces satelitales. Se escoge el satélite de acuerdo a la ubicación de los puntos a enlazar. Una vez seleccionados los sitios o emplazamientos donde estarán ubicadas las estaciones terrenas y el satélite de comunicaciones, se conocen, por lo tanto, la latitud, longitud y altitud de dichos emplazamientos y la longitud del satélite; donde los datos son pautas que serán utilizados como parámetros iníciales de la simulación en el software. Se escoge el transponder que interconectara a los dos puntos a enlazar teniendo en cuenta disponibilidad y potencia. Una vez seleccionado el transponder y de acuerdo al plan de frecuencias del satélite se seleccionan las frecuencias. Se escogen los parámetros del segmento espacial, según el satélite seleccionado. Se escogen los parámetros de la estación terrena, según su ubicación geográfica: tipo de antena y en general los parámetros de los sistemas de transmisión y recepción empleados. Se escogen los parámetros de la portadora. Este paso es fundamental para determinar el ancho de banda de transmisión. Se introducen los datos en el software para determinar la relación portadora a temperatura equivalente de ruido total (C T)T y compararla con la relación portadora temperatura equivalente de ruido proyectada (C T)P, y verificar entonces que se cumplen los criterios de calidad del enlace (el BER seleccionado para el ancho de banda de transmisión requerido). Debido a la secuencia de los pasos anteriores se logró realizar la simulación del enlace satelital satisfactoriamente, luego se recopilaron estos procedimientos en guías de trabajo que podrán ser utilizadas por estudiantes de la facultad que se interesen en el tema de manejo de software STK.

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