diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

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Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las asignaturas procesamiento digital de la señal y comunicaciones móviles para la Unipanamericana Nelson Orlando Murcia Cañón Jonathan Alfonso Guevara Garzón Carmen Trinidad García Rubio Fundación Universitaria Panamericana Facultad de Ingeniería (Ingenieria de Telecomunicaciones - Ciclos) Bogotá, Colombia Mayo 11 2015

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Page 1: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las asignaturas procesamiento digital

de la señal y comunicaciones móviles para la Unipanamericana

Nelson Orlando Murcia Cañón

Jonathan Alfonso Guevara Garzón

Carmen Trinidad García Rubio

Fundación Universitaria Panamericana

Facultad de Ingeniería

(Ingenieria de Telecomunicaciones - Ciclos)

Bogotá, Colombia

Mayo 11 2015

Page 2: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

2

Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las asignaturas procesamiento digital

de la señal y comunicaciones móviles para la Unipanamericana

Nelson Orlando Murcia Cañón, Jonathan Alfonso Guevara Garzón y Carmen

Trinidad García Rubio

Proyecto de trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de:

Ingeniero de Telecomunicaciones

Director:

Ingeniero en Telecomunicaciones (Candidato a Máster en Dirección Estratégica con

énfasis en Telecomunicaciones)

Luis Efren Rojas Montañez

Línea de Investigación:

Redes, telemática y telecomunicaciones

Fundación Universitaria Panamericana

Facultad de Ingeniería

(Ingenieria de Telecomunicaciones)

Bogotá, Colombia

Mayo de 2015

Page 3: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

3

Dedicatoria

Dedicamos este trabajo en forma especial:

A nuestros padres,

A nuestros asesores y

A la comunidad Académica Panamericana.

Page 4: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

4

Agradecimientos

Agradecemos a las personas que colaboraron en la realización del trabajo, Luis efren Rojas

Montañez, Ingeniero asesor, Eduardo Leon Beltran Ingeniero jurado, también a los docentes

del grupo GIIS de la Unipanamericana quienes nos brindaron asesoría y orientación para el

desarrollo del trabajo.

Page 5: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

5

Declaración

Los autores certifican que el presente trabajo es de su autoría, para su elaboración se han

respetado las normas de citación tipo APA, de fuentes textuales y de parafraseo de la misma

forma que las cita de citas y se declara que ninguna copia textual supera las 400 palabras.

Por tanto, no se ha incurrido en ninguna forma de plagio, ni por similitud ni por identidad.

Los autores son responsables del contenido y de los juicios y opiniones emitidas.

Se autoriza a los interesados a consultar y reproducir parcialmente el contenido del trabajo

de investigación titulado Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las asignaturas

Procesamiento Digital de la señal y Comunicaciones Móviles para la Unipanamericana,

siempre que se haga la respectiva cita bibliográfica que dé crédito al trabajo, sus autores y

otros.

Estudiantes: Nelson Orlando Murcia Cañon

Jonatha Alfonso Guevara Garzón

Carmen Trinidad García Rubio

Doncente: Luis Efren Rojas Montañez

Page 6: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

6

Resumen

Dada la necesidad de la Unipanamericana de tener y organizar los laboratorios

especilalizados de las asignaturas del programa de telecomunicaciones, se buscó la forma de

poder entregar a todo el personal docente y estudiantil una herramienta que les permita

realizar las prácticas de laboratorio con la infraestructura que se cuenta actualmente.

La universidad no cuenta con guias para las prácticas de laboratorio, cuenta con guias

académicas para definir el programa de las asignaturas solamente, por este motivo se decidió

investigar en esta área, específicamente para procesamiento digital de la señal y

comunicaciones móviles.

Las guías que se diseñaron en este trabajo están basadas en algunas guías de

laboratorio de otras instituciones a nivel local, nacional e internacional y están referenciadas

en el marco de antecedentes.

Palabras Claves

(1) Diseño de guías de laboratorio, (3) procesamiento digital, (4) comunicaciones móviles.

Page 7: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

7

Abstract

The Unipanamericana needs have and organize the especilalized laboratories for subjects of

telecommunications program, how to be able to deliver to all teachers and students staff a

tool that allows them to perform the labs with the infrastructure that currently has.

The university does not have guidelines for laboratory practices, has academic guidelines to

define the program of the subjects only, for this reason is the decisión to investigate in this

area, specifically for digital signal processing and mobile communications.

The guidelines are designed in this paper are based on some lab guide other institutions

locally, nationally and internationally and are referenced in the context of history.

Keywords

(1) Design laboratory guides, (3) digital processing, (4) mobile communications.

Page 8: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

8

Tabla de contenido

1. Introducción ................................................................................................................................ 9

2. Planteamiento de la pregunta o problema de investigación ...................................................... 10

3. Justificación ............................................................................................................................... 11

4. Objetivos ................................................................................................................................... 12

5. Marco de referencia ................................................................................................................... 13

6. Marco legal ................................................................................................................................ 18

6.1 Resolución 449 de 2013 .......................................................................................................... 18

6.2 Sentencia T-397/14 ................................................................................................................. 18

6.3 Artículo 38. ............................................................................................................................. 18

7. Método ...................................................................................................................................... 20

8. Consideraciones ética ................................................................................................................ 21

9. Posibles riesgos y dificultades ................................................................................................... 22

10. Cronograma de actividades ....................................................................................................... 23

11. Análisis ...................................................................................................................................... 25

12. Diseño ....................................................................................................................................... 26

13. Resultados y productos.............................................................................................................. 29

13.1 Impactos .................................................................................................................................... 30

13.2 Capacidad del equipo ................................................................................................................ 32

14. Tabla de Presupuesto ................................................................................................................. 33

15. Conclusiones ............................................................................................................................. 35

17. Referencias ................................................................................................................................ 37

Page 9: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

9

1. Introducción

La universidad en este momento no cuenta con guías de laboratorio que

complementen el aprendizaje de los alumnos de las asignaturas Procesamiento Digital de la

Señal y Comunicaciones Móviles, esto impide realizar prácticas más específicas y obtener

experiencia en el manejo de las herramientas que estas requieren.

Los docentes actualmente manejan una guía académica que les permite impartir la

clase con los temas correspondientes al programa de cada una de las asignaturas. En muchas

ocasiones al momento de realizar una práctica sobre algún tema en particular no es completa

o profunda como debería, no es suficiente dejar investigación o ejercicios sobre el tema,

siempre es necesario tener algún tipo de taller práctico que le permita poner en práctica lo

apendido en clase.

Page 10: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

10

2. Planteamiento de la pregunta o problema de investigación

¿Cómo mejorar las prácticas de laboratorio en las asignaturas de Procesamiento

Digital de la Señal y Comunicaciones Móviles de la Unipanamericana al diseñar una guia de

laboratorio para cada una de estas?

Page 11: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

11

3. Justificación

La ejecución de este proyecto, tiene como finalidad realizar guías de laboratorio, estas

serán dirigidas a los estudiantes de ingeniería de telecomunicaciones de la Unipanamericana

en las asignaturas de Procesamiento Digital de la Señal y Comunicaciones Móviles, con el

fin de mejorar las clases al desarrollar actividades, anilizar los resultados y colocar en práctica

lo aprendido.

Page 12: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

12

4. Objetivos

Objetivo general

Diseñar dos guías de laboratorio para las prácticas en las asignaturas Procesamiento

Digital de la Señal y Comunicaciones Móviles, orientadas a los estudiantes del programa

ingeniería de Telecomunicaciones de la Unipanamericana.

Objetivos específicos

● Formular según los criterios de evaluación correspondientes a las asignaturas

Procesamiento Digital de la Señal y Comunicaciones móviles las actividades de

prácticas de laboratorio para ser incluidas en las guías.

● Ejecutar las simulaciones propuestas en las guías, haciendo uso de Matlab, Simulink

y Radio Mobile, para entender las características de las señales y los enlaces de radio.

● Establecer el diseño de guías con base a estudios realizados previamente para la

estructura del contenido de las mismas.

Page 13: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

13

5. Marco de referencia

El procesamiento digital de la señal consiste en pasar de lo análogo hacia lo digital

efectuando cálculos partiendo de algunos datos disponibles, entre algunas de las aplicaciones

de procesamiento digital de la señal están: la verificación de calidad de suministro eléctrico,

imágenes, telefonía, audio, voz, televisión, entre otros (Vignolo, 2008).

La historia del procesamiento digital de la señal inicia con algunas fechas importantes

como lo son 1928 “se conoce el efecto producido en el espectro de frecuencia de una señal

análoga al ser discretizada en el tiempo”, 1949 “se demuestra que es posible construir una

señal análoga a partir de muestras si se tiene un filtro pasabajos analogo ideal” (Vignolo,

2008).

Las comunicaciones móviles, las telecomunicaciones en general comprenden

(telecomunicación -comunicación a distancia, radiocomunicación -utilizando el espectro

radioeléctrico como medio de transporte para la propagación de las señales y sistemas de

comunicaciones móviles) (Sendín, 2004).

En telecomunicaciones encontramos a los sistemas de radiocomunicación como un

conjunto de medios que permiten el intercambio de información mediante ondas

electromagnéticas que viajan por el espacio libre entre dos puntos y al servicio móvil de

radiocomunicación como el servicio de radiocomunicación entre estaciones móviles y fijas

o estaciones sólo móviles (Sendín, 2004).

Algunas fechas y eventos importantes del desarrollo de las telecomunicaciones fueron

los medios para transmitir información, en un principio los griegos utilizaron “codificación”,

los romanos “sistemas de comunicaciones torres de señales luminosas”, en el siglo XVIII el

“telégrafo óptico”, en 1837 “telégrafo eléctrico”, en 1878 “telefonía eléctrica”, en 1795

“telegrafía sin alambres” y en 935 “televisión”, etc. (Sendín, 2004).

Entre las herramientas de programación y graficación serán utilizadas Matlab y

simulink (Pentágono, 2015), Matlab es un programa interactivo para computación numérica

y visualización de datos. Sus siglas hacen referencia a (MATrix LABoratory), permite

Page 14: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

14

desarrollar aplicaciones con comandos, visualizar los resultados, la creación y procesamiento

digital de señales, el procesamiento de imágenes (Bueno, 2011).

Entre los puntos a ser incluidos esta el muestreo de señales, señales representadas en

Matlab (Impulso unitario, escalón unitario, senoidal, función exponencial). (Ortega, M

2014).

Imagen No. 1 Función impulso unitario en Matlab (imagen propia capturada en versión trial

de Matlab).

Imagen No. 2 Función escalón unitario en Matlab (imagen propia capturada en versión trial

de Matlab).

Page 15: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

15

Tabla No. 1 Función escalón.

Imagen No. 3 Función Senoidal en Matlab (imagen propia capturada en versión trial de

Matlab).

Imagen No. 4 Función exponencial Matlab (imagen propia capturada en versión trial de

Matlab).

Tabla No. 2 Función escalón.

En procesamiento digital de señales encontramos el teorema de muestreo, sistemas

lineales e invariantes en el tiempo, filtros con respuesta al impulso finito FIR, filtros con

respuesta al impulso infinito IIR, función de transferencia (Ortega, M 2014).

Haciendo uso de Simulink se puede simular sistemas de comunicación, ruido en los

sistemas de comunicación, modelo del canal en Matlab, modelo del modulador en Matlab,

Page 16: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

16

filtros adaptables en simulink y aplicaciones de filtros adaptables a las comunicaciones

celulares (Ortega, M 2014).

La transformada coseno bidimensional, en las series de Fourier con bien conocidas

por ser útiles para el estudio de señales periódicas, sin embargo no son tan frecuentes en la

práctica como las no-periódicas. Para esto se requiere el desarrollo de una teoría matemática

más compleja.

La transformada coseno discreta bidimensional se define con la siguiente ecuación:

Formula utilizada para datos e imágenes. (UNSJ, 2014)

Formalmente, la transformada de coseno discreta es una función lineal e invertible

del dominio real R^N al dominio real R^N, que también se puede entender de forma

equivalente a una matriz de NxN posiciones.

También existe la DCT multidimensional, que se puede tener en cuenta como la

multiplicación separable de varias DCT. Por ejemplo la DCT de dos dimensiones es una

transformada normal calculada por cada fila y columna.

Transformada de coseno discreta, Aplicaciones de DTC: DV, AC-3, JPEG, MJPEG, MPEG-

1, MPEG-2, MPEG-4 y Vorbis.

Proceso del tratamiento de la imagen:

Page 17: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

17

(Guitierrez, 2012) Señales y análisis en frecuencia “procesamiento digital de señales”

Muestreo de señales:

Generar y graficar señales, crear un tren de pulsos utilizando seno cardinal (SINC)

colocarlo en función del tiempo y el periodo graficarla, muestrear la señal a través del tren

de pulsos y graficar (Cijanes, G. 2014).

Respuesta filtros digitales FIR e IIR:

FIR es de respuesta finita al impulso y el IIR es de respuesta infinita al impulso,

utilizando Matlab y la herramienta filter builder se puede verificar estas respuestas de los

diferentes tipos de filtro, en magnitud, en fase, se puede apreciar un diagrama de polos y

ceros, los coeficientes del filtro e información del filtro.

Entre los filtros a estudiar están Filtro paso bajo FIR y filtro pasa bajo IIR de diferente

orden y las condiciones de diseño (Cijanes, ).

Simulink

Page 18: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

18

Es un entorno donde los diagramas de bloques simulan multiples sesiones.

Simulink ofrece un editor gráfico, bibliotecas de bloques personalizables y

solucionadores para el modelado y simulación de sistemas dinámicos. Está integrado con

MATLAB, lo que le permite incorporar algoritmos de MATLAB en modelos y resultados de

la simulación de exportación a MATLAB para su posterior análisis. (Ghidella, 2014).

6. Marco legal

A continuación se presenta varias resoluciones que exponen control y permisos sobre temas

de las asignaturas Procesamiento Digital de la Señal y Comunicaciones Móviles.

6.1 Resolución 449 de 2013

La Resolución 449 de 2013 menciona "Por la cual se establecen los

requisitos y el procedimiento para otorgar permisos para el uso de hasta 225 MHz de

espectro radioeléctrico en las bandas de 1.850 MHz a 1.990 MHz, 1.710 MHz a 1.755

MHz pareada con 2.110 MHz a 2.155 MHz y 2.500 MHz a 2.690 MHz para la

operación y prestación del servicio móvil terrestre".

6.2 Sentencia T-397/14

La Sentencia T-397/14 habla del “Amparo al derecho de la salud por cercanía

de antena de telefonía móvil celular"

6.3 Artículo 38.

“Prohibiciones a los profesionales respecto de sus colegas y demás profesionales.

a) Utilizar sin autorización de sus legítimos autores y para su aplicación en

trabajos profesionales propios, los estudios, cálculos, planos, diseños y software y

demás documentación perteneciente a aquellos, salvo que la tarea profesional lo

requiera, caso en el cual se deberá dar aviso al autor de tal utilización”. (Ley 842 de

2013).

Page 19: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

19

“f) Revisar trabajos de otro profesional sin conocimiento y aceptación previa

del mismo, a menos que este se haya separado completamente de tal trabajo.

-La corte constitucional se declaró INHIBIDA de fallar sobre este literal f) por

ineptitud de la demanda, medidamente Sentencia C-570-04 de 8 de junio de 2004,

Magistrado Ponente Dr. Manuel José Cepeda Espinosa”. (COPNIA 2015).

Page 20: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

20

7. Método

Tipo de investigación: Investigación proyectiva

El tipo de investigación es proyectiva debido a que el objetivo del proyecto es

“Diseñar dos guías de laboratorio para las prácticas en las asignaturas procesamiento digital

de la señal y comunicaciones móviles, orientadas a los estudiantes del programa ingeniería

de telecomunicaciones de la Unipanamericana” lo cual involucra creación, diseño y

elaboración de las guías, no se podría afirmar este tipo de investigación si el proceso no fuera

de búsqueda e indagación sobre otras guías o similares que generen puntos clave e

importantes para la creación del mismo.

Diseño de investigación: diseño de laboratorio (por las simulaciones que se realizarán

para recoger la información).

Eventos o fenómenos de estudio: Señales y análisis en frecuencia, Procesamiento

Digital de señales.

Unidades de estudio: en la población de estudiantes de las asignaturas Procesamiento

Digital de la señal y Comunicaciones Móviles pertenecientes al programa de Ingeniería de

Telecomunicaciones.

Elaboración de instrumentos de recolección de datos: Búsqueda y recolección de

datos “análisis bibliográfico”, encuesta a especialistas de las asignaturas.

Page 21: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

21

8. Consideraciones ética

Lo éticamente correcto e incorrecto de determinadas actuaciones en el momento del diseño

de las guías.

Perspectivas teóricas y metodológicas variadas: No atentar contra la convivencia, la

dignidad, la privacidad y la sensibilidad de personas.

El personal “docente” y participantes “estudiantes” de las prácticas de laboratorio

para las asignaturas Procesamiento Digital de la señal y Comunicaciones Móviles serán

convocados de forma equitativa, su participación es de carácter voluntario.

Todos los participantes estudiantes y docentes serán convocados a realizar las

prácticas de laboratorio de manera oportuna y eficaz informando sobre el proceso y los

resultados obtenidos participando de forma voluntaria para su posterior discusión y

documentación.

La implementación de las guías no implica riesgo para los estudiantes ni docentes, no

sufrirán consecuencias por hacer las simulaciones en Matlab y Simulink y los resultados

obtenidos serán socializados en clase por los participantes antes de realizar el respectivo

informe para su evaluación. Todos los participantes recibirán un acompañamiento por si

surgen dudas en el momento de realizar las prácticas propuestas teniendo un trato justo y

equitativo basado en el respeto por la opinión de cada uno.

Los documentos producidos como resultado de la presente investigación serán

utilizados para beneficio de los estudiantes y docentes del programa de Ingeniería de

Telecomunicaciones en las asignaturas Procesamiento Digital de la Señal y Comunicaciones

Móviles de la Unipanamericana con el fin de fortalecer los conocimientos previos y adquirir

nuevos de forma mas didáctica y el único riesgo que puede existir es que no sea del agrado

delos estudiantes para lo cual se realizara un acompañamiento por parte del docente y se

evaluaran los resultados después de implementar las guías para continuar con su uso.

Page 22: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

22

9. Posibles riesgos y dificultades

Riesgos:

Pruebas no exitosas en el software Matlab y Simulink, al realizar las simulaciones de las

señales por parte de los estudiantes en el transcurso de las clases.

Resultados no exitosos o no esperados en las simulaciones con Radio Mobile si no siguen

paso a paso las guias de laboratorio.

Dificultades:

Recopilar información (Fuentes no verídicas o no confiables).

Levantamiento de información.

No cumplir con las fechas del cronograma previamente establecido.

Falta de información.

No aceptación de las guías por parte del concejo académico y de la facultad de ingenieria

para impartir las clases en estas asignaturas.

Page 23: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

23

10. Cronograma de actividades

Actividad Responsable Semana

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Diseño de

Ficha

Anteproyecto

Nelson 09/03/2015

Carmen 15/03/2015

Jonathan

Planteamiento

de la pregunta

problema

Nelson 16/03/2015

Carmen 22/03/2015

Jonathan

Establecer los

objetivos

generales y

específicos

Nelson 16/03/2015

Carmen 22/03/2015

Jonathan

Búsqueda de

antecedentes

Nelson 23/03/2015

Carmen 29/03/2015

Jonathan

Levantamiento

de

información

Nelson 23/03/2015

Carmen 29/03/2015

Jonathan

Construcción

del Marco

teórico

Nelson 30/03/2015

Carmen 05/04/2015

Jonathan

Realizar

simulación en

Matlab

Nelson 30/03/2015

Carmen 05/04/2015

Jonathan

Page 24: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

24

Realizar

pruebas en

otros

simuladores.

(Simulink)

Nelson 06/04/2015

Carmen 12/04/2015

Jonathan

Recopilar

información

de los

resultados

obtenidos.

Nelson 13/04/2015

Carmen 19/04/2015

Jonathan

Diseño de las

guías de

laboratorio

Nelson 20/04/2015

Carmen 26/04/2015

Jonathan

Conclusiones

de las pruebas

Nelson 27/04/2015

Carmen 03/05/2015

Jonathan

Entrega final

Nelson 04/05/2015

Carmen 11/05/2015

Jonathan

Page 25: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

25

11. Análisis

11.1 Caracteristicas de una guía

A continuación se podrá observar un análisis de los item’s a resaltar en diferentes

guías que se toman como muestreo de otras practicas de laboratorio.

Grafica 3. Muestreo items´s que contiene una guía de laboratorio.

Los item´s a muestrear son:

Portada de presentación

Objetivos

Competencias a evaluar

Conocimiento Previos

Resultados

21% 21% 21%

11%

26%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

Portada depresentación

Objetivos Competencias aevaluar

Conocimientos previos Resultados

ITEM´S GUÍA DE LABORATORIO

Page 26: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

26

Los anteriores item´s fueron basados en 8 diferentes guias, donde se realiza el analisis

de cada una observando las caracteristicas contenidas de esta, por lo cual se relacionan las

guías a realizar:

Matías Zañartu, PhD.(2011). Laboratorio de Procesamiento Digital de Señales.

Recuperado de

http://profesores.elo.utfsm.cl/~mzanartu/ELO385/Docs/ELO%203852011-

%20Instrucciones%20para%20Informes%20de%20Laboratorio.pdf

Antonio Tabernero. (2012). Procesamiento Digital de Señales. Recuperado de

https://www.fi.upm.es/docs/estudios/grado/1703_2014_febrero_Procesamiento_

Digital_de_la_Senal-1.pdf

Luis Tarazona.(2002). Laboratorio de Sistemas de Procesamiento Digital de la

Señales Teoría y Práctica Básica de PDS. Recuperado de

http://www.el.bqto.unexpo.edu.ve/~ltarazona/spds/pract1.pdf

Javier Lillo, Sergio Gallardo, Sergio, Toral, Federico Barrero.(2003).

Laboratorio multimedia de procesamiento digital de la señal usando el

TMS320C3X DSP starter kit

Recuperado de http://e-spacio.uned.es/fez/eserv/taee:congreso-2004-

1113/SD113.pdf

Anna Umbert Jualiana.(2014). Laboratorio de Comunicaciones Móviles

Recuperado de

http://www.etsetb.upc.edu/documents/guia_docent/assignatures/all/cast/32137.pdf

Guía de aprendizaje.(2013). Redes de Comunicaciones Móviles Recuperado de

http://www.etsist.upm.es/uploaded/asignaturas/2012/GRADO/51.pdf

Edith García, Eduardo Alvarez.(2013). Manual de prácticas de Comunicaciones

Móviles Recuperado de

http://fcqi.tij.uabc.mx/usuarios/egarcia/CursoWEB/Comunicaciones%20Movile

s/Laboratorio/Manual_Practicas_Moviles.pdf

12. Diseño

Se diseñará dos guías de laboratorio, una para la asignatura Procesamiento digital de

la señal y otra para Comunicaciones Móviles, la estructura de las guías será la siguiente:

Page 27: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

27

Nombre de la práctica: nombre de la práctica o lección a realizar.

Objetivos de la práctica: Objetivo al cual se quiere llegar con el desarrollo de la guía.

Competencias a evaluar: competencias académicas que el estudiante va a adquirir tras la

práctica.

Conocimientos previos: Conocimientos previos que debe tener el estudiante para el

desarrollo de la guía.

Requerimientos: Requerimientos mínimo que se debe poner a disposición del estudiante

para tener las herramientas necesarias para la ejecución del laboratorio.

Criterios de evaluación: Realizar el muestreo y la resconstruccion de señales discretas a

partir de los requerimientos del sistema.

Elabora modificaciones en las señales a partir de la aplicación de la transformada de Fourier.

Verica la cobertura de los elementos del sistema radiante por medio de software de

simulación especializado.

Adicional, se creará apoyos audiovisuales de cada práctica para apoyar el proceso de

aprendizaje de cada laboratorio. Los vídeos se grabarán directamente del computador

capturando la pantalla, en la cual se va a evidenciar paso a paso de la práctica a realizar.

Procedimiento: o pasos de la guía.

Pregunta problema: Preguntas que serán formuladas al estudiante de acuerdo a la práctica

que este realizando para su respectivo análisis.

Área de resultados: Área a disposición del estudiante para escribir todas las notas referentes

a la práctica actual.

Page 28: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

28

Imagen 4. Estructura de la guía didáctica. (Uned, 2015).

Page 29: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

29

13. Resultados y productos

Entre los resultados obtenidos de la práctica de Procesamiento Digital de la Señal, se

puedo observar que sucede cuando se aplica la transformada discreta a una señal de audio (la

frencuencia cambia), otro resultado; es comprender el muestreo efectuado en una señal seno.

Al modificar los valores en la configuración del filtro se puede ver el cambio en las

características de la señal de respuesta.

Al diseñar un radioenlace con Radio Mobile, es posible ver las características que

tendría la conexión físicamente, así como los cálculos y la simulación. Los productos son

cuatro archivos: Guía comunicaciones móviles – Docentes, Guía comunicaciones móviles –

Estudiante, Guía procesamiento digital – Docente y Guía procesamiento digital - Estudiante.

.

.

Page 30: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

30

13.1 Impactos

No hay un impacto ambiental con algún efecto negativo al realizar las prácticas de

laboratorio propuestas en las guías, debido a que son simulaciones en Matlab y Simulink y

los resultados expuestos en el informe se entregan de forma digital al docente.

El impacto a nivel social para los estudiantes del programa de Ingeniería de

Telecomunicaciones en las asignaturas Procesamiento digital de la Señal y Comunicaciones

Móviles es poder reforzar sus conocimientos previos y adquirir nuevos haciendo uso de estas

guías de prácticas de laboratorio, y exponiendo los resultados del análisis en un informe, el

cual será evaluado por el docente a cargo de la asignatura.

A nivel institucional, los beneficiarios son los estudiantes y los docentes y el impacto

que se logrará con el desarrollo del proyecto es poder mejorar las practicas de laboratorio que

se están realizan actualmente al colocar un diseño de guías para el desarrollo de las practicas

de laboratorio.

El aporte a la educación más significativo de este proyecto es el fortalecimiento de

las practicas de laboratorio de las asignaturas Procesamiento Digital de la Señal y

Comunicaciones Móviles y a nivel nacional, si los resultados obtenidos en los informes en la

educación de pregrado son los esperados podrían ser implementados también en otras

instituciones de educación formal y no formal y catalogado como una buena práctica

pedagógica y evaluativa efectiva para los docentes que decidan implementarla.

Impacto esperado Plazo (años)* Indicador

(verificable)

Supuestos**

A corto plazo

fortalecer las

prácticas de los

1 año Se realizará la

comparación de las

notas de los

Los docentes según

su programa

academico

Page 31: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

31

laboratorios de las

asignaturas

Procesamiento

Digital de la S eñal y

Comunnicaciones

Moviles.

estudiantes antes y

después de

implementar las

guias de laboratorio

de uno al otro

semestre en que se

implemente.

dispondran de las

guías de laboratario

para realizar las

prácticas.

A mediano plazo

desarrollar una

segunda version de

las guías de

laboratorio según los

resultados y

experiencias

obtenidas de la guía

anterior.

5 años Comparar las notas

de los estudiantes

que desarrollaron la

primera versión de

las guías con los que

desarrollarán la

segunda versión de

las guías.

Teniendo en cuenta

los resultados

obtenidos y la

experiencia de

desarrollo de la

primera versión de la

guía (en dos

semestres de

implementación),

crear una segunda

versión de las guías

modificando las

actividades actuales

(si es necesario) y

adicionar nuevas

Page 32: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

32

actividades para

alcanzar otras

competencias.

13.2 Capacidad del equipo

Rol Nombres Apellidos Funciones Dedicación

Investigador

principal

Nelson Orlando

Murcia Cañon.

Diseño de la guía de

Procesamiento Digital de la

señal

122 Horas

Investigador

principal

Carmen Trinidad

García Rubio

Documento del proyecto 122 Horas

Investigador

Principal

Jonathan Alfonso

Guevara Garzón

Diseño de la guía de

Comunicaciones Móviles

122 Horas

Page 33: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

33

14. Tabla de Presupuesto

Los siguientes valores se expresan en pesos colombianos y corresponde a un cálculo (según cronograma) desde el 9 de marzo hasta

11 de mayo de 2014.

Rubros Descripción y/o justificación Entidad

financiadora 1

Entidad

financiadora

2

Total (en

pesos

colombianos)

Personal

Investigadores principales

Nelson Murcia Unipanamericana 1400000

Carmen García Unipanamericana 1400000

Jonathan Guevara Unipanamericana 1400000

Coinvestigadores 0

Auxiliares de investigación 0

Nómina de tres meses 12600000

Equipos -Hardware y Software

Equipos de computo 3 Propiedad de cada integrante 5400000

Software Matlab y simulink Versión trial 0

Otros 0

Transporte y Salidas

Viáticos 648000

Transporte público dentro de la ciudad 438600

Servicios y materiales

Asesorías y consultorías Luis Efrén Rojas Montañez Unipanamericana 0

Impresos 34000

Materiales y suministros fungibles Internet 252000

Publicación

Page 34: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

34

Eventos académicos

Taller de Investigadores y Emprendedores en formación. 0

Segunda sesión - Taller de Investigadores y Emprendedores en

formación. 0

Conferencia de Sensibilización Propiedad

Intelectual 0

Page 35: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

15. Conclusiones

Con el diseño de las guías de laboratorio, se logró realizar las prácticas específicas para

obtener experiencia en el manejo de las herramientas que se utilizan en Procesamiento

Digital de la Señal y Comunicaciones Moviles.

Se formularon las actividades para las prácticas de laboratorio según los criterios de

evaluación de estas asignaturas.

Se ejecutaron las simulaciones propuestas en las guias, utilizando Matlab y Simulink con

el fin de entender las características de una señal y su propagación, realizar un radio

enlace.

Al finalizar, los resultados obtenidos de las pruebas de laboratorio se documentaron para

la construccion del documento final.

Page 36: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

36

16. Recomendaciones

Como recomendación las guias deben ser realizadas en el transcurso de las clases

haciendo parte del programa de cada una de las asignaturas con el fin de complementar el

conocimiento adquirido en Procesamiento Digital de la Señal y Comunicaciones Moviles.

Page 37: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

37

17. Referencias

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Page 41: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

41

18. Anexo No. 1.

Page 42: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

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Page 43: Diseño de guías de laboratorio para prácticas en las

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Las preguntas que se formularon en la encuesta; se realizaron con el fin de dentificar

si el diseño propuesto para las guías de laboratorio, contienen la temática y estructura

adecuada, adicional si son útiles en el proceso formativo de las asignaturas Procesamiento

Digital de la Señal y Comunicaciones Móviles.

Las recomendaciones de la encuesta realizadas por los docentes especialistas fuerón:

Ing. Luis Manuel Florez Urbano

"1- Revisadas las guias de laboratorio de docente y estudiante, veo que hay una

separación total de la guia académica de las asignaturas, porque. Por ejemplo la guia de

practica enviada a que tema de la guia académica le pega, cuales son los resultados de

aprendizaje y criterios de evaluación que se impactan. Es decir no podemos proponer

actividades porque si.

2- En el encabezado del instrumento se plantea "...si contiene la temática necesaria y

cumple con la estructura adecuada para que el estudiante la realice y pueda ser útil en el

proceso formativo,..." esto debe ser el resultado de la evaluación de expertos temáticos, el

instrumento no pregunta por la propuesta de actividades.

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3. Se debe tener mucho cuidado con el plagio, la propuesta de las actividades

enviadas, por el lenguaje empleado no son elaboración de los estudiantes".

Ing. Eduardo Leon

"Para las Guías de Procesamiento de Señal:

El estudiante debe identificar y entender las diferencias y causas que pueden existir

al modificar los valores de una simulación propuesta. Ejemplo: que pasa con la respuesta en

fase o en magnitud. Con lo cual la propuesta es que se incluya uno o dos ejercicios adicionales

de cada tema con variación de valores y se indique cuales los objetivos del objetivo del

ejercicio y los resultados obtenidos al finalizarlo.

Para las Guías de Comunicaciones móviles:

Creo que la guía propuesta se ajusta mas a Procesamiento de Señales, para está

materia por que no pensar en una simulación en programas free de una red móvil? Programas

como Radio Mobile le ayudaría al estudiante a analizar, planificar y conocer el

funcionamiento de un sistema de radiocomunicaciones móvil.

Como comentario final, pensemos por un momento en que este tipo de proyecto

puede servir de soporte a una materia virtual y que sin importar la distancia dicho material

puede guiar a los estudiantes a desarrollar otros ejercicios. La propuesta que quiero poner a

su consideración sería en que se incluyera un video en cada ejercicio".