Diseño de prácticas de laboratorio de telecomunicaciones por radios definidos por software (SDR)
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2022
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Resumen
En el presente proyecto se desarrollaron prácticas de laboratorio para el área de Telecomunicaciones de la Universidad El Bosque, empleando herramientas de Radio definido por software que complementen y promuevan la enseñanza de las comunicaciones.
Se ha propuesto como objetivo el diseño de programas en GNU Radio que representen distintos sistemas de comunicación inalámbricas, con énfasis en modulaciones analógicas y digitales, que se implementen con la USRP-2901 a disposición de la universidad. Adicionalmente, la creación de guías que instruyan al usuario en el desarrollo de la practica en diversas técnicas de modulación.
Se han abarcado importantes conceptos y métodos de las comunicaciones para generar el procesamiento de señal adecuado para cada modulación, como su representación en el dominio del tiempo y frecuencia, ancho de banda, índice de modulación y potencia para AM, FM, ASK y FSK, también la representación en cuadratura y fase, rapidez de bit, teorema M-aria y tasa de error binario para PSK y QAM.
Además, se han realizado verificaciones con el objetivo de constatar la parte teórica con la parte práctica a partir de pruebas de transmisión y recepción en un medio real, empleando cálculos matemáticos que corroboren el correcto comportamiento de las modulaciones implementadas en las practicas.
Descripción
Abstract
In this project, laboratory practices were developed for the Telecommunications area of El Bosque University, using software-defined Radio tools that complement and promote the teaching of communications.
It has been proposed as an objective the design of programs in GNU Radio that represent different wireless communication systems, with emphasis on analog and digital modulations, which are implemented with the USRP-2901 available to the university. Additionally, the creation of guides that instruct the user in the development of practice in various modulation techniques.
Important communication concepts and methods have been covered to generate the appropriate signal processing for each modulation, such as its representation in the time and frequency domain, bandwidth, modulation index and power for AM, FM, ASK and FSK, also quadrature and phase representation, bit rate, M-ary theorem and binary error rate for PSK and QAM.
In addition, verifications have been carried out in order to verify the theoretical part with the practical part based on transmission and reception tests in a real environment, using mathematical calculations that corroborate the correct behavior of the modulations implemented in the practices.
Palabras clave
Radio definida por software, GNU Radio, USRP, AM, FM, ASK, FSK, PSK, QAM, Comunicaciones inalámbricas, Modulaciones analógicas, Modulaciones digitales, Procesamiento de señal
Keywords
Software Defined Radio, GNU Radio, USRP, Wireless Communications, Analog Modulations, AM, FM, Digital Modulations, ASK, FSK, PSK, QAM, Signal Processing