Teoría de Señales Proyecto docente de una actividad con Scratch

Transcripción

Teoría de Señales
Proyecto docente de una actividad
con Scratch
Antonio José Negro Lozano
Proyecto docente de una actividad con Scratch
1 Teoría de Señales
1.1 Resumen de la actividad
1.2 Contexto docente
1.3 Objetivos docentes
1.4 Detalle de la actividad
1.5 Planiﬁcación temporal de la actividad
1.6 Mecanismos de evaluación
1.7 Conclusiones
2
Curso INTEF - De espectador a programador
Tabla de contenidos
Teoría de Señales
1.1
Resumen de la actividad
La actividad consiste en el estudio de las señales mediante una simulación interactiva.
Por lo tanto, los alumnos serán usuarios de un proyecto Scratch realizado por el profesor.
La simulación permitirá al alumnado experimentar el comportamiento de distintos tipos
de señales en función de cómo se ajusten sus parámetros característicos.
1.2
Contexto docente
La presente actividad está pensada para ser aplicada en el módulo de Redes Locales del
Ciclo Formativo de Grado Medio de Sistemas Microinformáticos y Redes.
También puede ser válida para:
▪ El módulo de Planificación y Administración de Redes perteneciente al CFGS
de Administración de Sistemas Informáticos en Red.
▪ La asignatura de Física de Bachillerato.
1.3
Objetivos docentes
Los objetivos que se pretenden conseguir con la actividad son los siguientes:
▪ Facilitar la comprensión de las características de las ondas (amplitud, frecuencia y
fase).
▪ Comprender las diferencias entre señales digitales y analógicas.
▪ Experimentar los efectos que producen en las señales el cambio de sus parámetros.
▪ Conocer las técnicas elementales de modulación de señales.
▪ Producir señales moduladas a partir de secuencias de bits.
3
1
Detalle de la actividad
Accede al Simulador de Señales y realiza los ejercicios propuestos por el profesor. A la
hora de interactuar, ten en cuenta los detalles descritos más adelante.
Enlace al simulador: http://scratch.mit.edu/projects/37885546/
Simulador de señales
Con el simulador podrás experimentar las señales analógicas y digitales. También podrás
probar a aplicar distintos tipos de modulación (AM, FM y PSK).
Señales Analógicas
Para señales analógicas, podrás cambiar la Amplitud, la Frecuencia y la Fase. Si
quieres visualizar 10 ciclos completos, deberás establecer la Frecuencia a 100, pues la
ventana solo muestra una décima de segundo.
Para lanzar la simulación, un vez hechos los ajustes, pulsa en
Analog. .
Ejercicios propuestos
1) Utilizando el simulador, genera señales analógicas de las siguientes características:
▪ F = 20, A = 50 y P = 0
▪ F = 40, A = 75 y P = 50
2) Dibuja en tu cuaderno un señal analógica de las siguientes características:
▪ F = 30, A = 100 y P = 25
4
1.4
anterior.
Señales Digitales
Para señales digitales, podrás cambiar la Secuencia, la Amplitud y la Frecuencia de
bits. Se recomienda establecer la Frecuencia a 100 para poder visualizar una secuencia de
10 bits completamente.
Digital .
1) Utilizando el simulador, genera señales digitales de las siguientes características:
▪ F = 100, A = 50 y S = 1010110011.
▪ F = 80, A = 100 y S = 10010111.
2) Dibuja en tu cuaderno un señal digital de las siguientes características:
▪ F = 100, A = 75 y S = 1110001011.
3) Utiliza el simulador para comprobar que has realizado correctamente el ejercicio
anterior.
AM (Modulación en Amplitud)
Consiste en cambiar la amplitud de la señal analógica en función de si queremos
transmitir un uno o un cero.
La simulación lo hace de la siguiente forma:
▪ Para un 1 utiliza el 100% de la amplitud seleccionada.
▪ Para un 0 utiliza el 50% de la amplitud seleccionada.
AM .
1) Genera una señal modulada en amplitud de las siguientes características:
▪ F = 100, A = 50 y S = 1010110011.
▪ F = 100, A = 100 y S = 10010111.
5
▪ F = 100, A = 75 y S = 1110001011.
anterior.
FM (Modulación en Frecuencia)
Consiste en cambiar la frecuencia de la señal analógica en función de si queremos
transmitir un uno o un cero.
▪ Para un 1 utiliza el 200% de la frecuencia seleccionada.
▪ Para un 0 utiliza el 100% de la frecuencia seleccionada.
FM .
1) Genera una señal modulada en frecuencia de las siguientes características:
▪ F = 40, A = 100 y S = 1011.
▪ F = 80, A = 100 y S = 10110011.
2) Dibuja en tu cuaderno un señal modulada en frecuencia de las siguientes características:
▪ F = 50, A = 100 y S = 10110.
anterior.
PSK (Modulación por Cambio de Fase)
Consiste en cambiar la fase de la señal analógica en función de si queremos transmitir un
uno o un cero.
▪ Para un 1 utiliza la fase seleccionada.
▪ Para un 0 utiliza la fase seleccionada + 50.
Se recomienda ajustar la fase a uno de los siguientes valores: 0, 25, 50, 75.
6
2) Dibuja en tu cuaderno un señal modulada en amplitud de las siguientes características:
PSK .
1) Genera una señal modulada en frecuencia de las siguientes características:
▪ F = 50, A = 100, P = 0 y S = 10110.
▪ F = 50, A = 100, P = 25 y S = 10110.
▪ F = 50, A = 100, P = 50 y S = 10110.
▪ F = 50, A = 100, P = 75 y S = 10110.
▪ F = 50, A = 100, P = 100 y S = 10110.
2) Dibuja en tu cuaderno un señal modulada en frecuencia de las siguientes características:
▪ F = 50, A = 100, P = 25 y S = 01010.
▪ F = 50, A = 100, P = 50 y S = 01010.
anterior.
1.5
Planiﬁcación temporal de la actividad
Durante una sesión de dos horas:
▪
20 min
Introducción teórica a las características de las señales.
▪
10 min
Experimentación mediante el simulador de los efectos producidos al cambiar
los parámetros característicos de una señal.
▪ 05 min Presentación teórica de los tipos de señales: analógica y digital.
▪
10
min
Generación y comparación de señales analógicas y digitales mediante el
simulador.
▪
▪
15 min
20 min
Realización por parte del alumnado de los ejercicios propuestos.
Estudio teórico de los distintos tipos de modulación: AM, FM y PSK.
▪
20 min
Generación mediante el uso del simulador de señales moduladas utilizando las
distintas técnicas.
▪
20 min
Realización por parte del alumnado de los ejercicios propuestos.
7
Mecanismos de evaluación
La actividad será evaluada mediante la siguiente rúbrica:
Rúbrica para evaluar la actividad
El grado de consecución de los objetivos está estrechamente relacionado con los criterios
de la rúbrica, según podemos apreciar en la siguiente tabla:
Relación entre los criterios observados en la rúbrica y los objetivos de la actividad
8
1.6
Conclusiones
Scratch es una gran herramienta con muchas posibilidades didácticas. Por una lado brinda
numerosas posibilidades al profesor a la hora de producir materiales que ayuden a los
alumnos a la comprensión, práctica y adquisición de nuevos conocimientos y habilidades.
Por otro lado, es una herramienta fácil de aprender gracias a la cual los alumnos pueden
aprender a programar rápidamente. Esto les permitirá pensar y experimentar de una
forma que no habían hecho hasta ahora.
9
1.7

Teoría de Señales Proyecto docente de una actividad con Scratch

Transcripción

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