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21/03/2017
Doctor del DIE trabaja en mejorar las comunicaciones digitales del futuro
Doctor del DIE trabaja en mejorar las comunicaciones digitales del futuro
César Azurdia, doctor y académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile.
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César Azurdia es doctor y académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica –DIE- de la Universidad de Chile del ramo “EL 4005”, “Principio de Comunicaciones” en la FCFM desde el semestre de primavera del 2013.

Le ha tocado viajar bastante en los últimos años estudiando y trabajando fuera de su país de origen, luego de titularse como ingeniero civil electrónico en Guatemala para irse a trabajar durante un año a México como ingeniero de control donde descubrió que quería seguir perfeccionándose en la academia por lo que decidió estudiar un magíster sobre procesamiento de señales y propagación de ondas en Suecia.

“Fue ahí donde empecé a descubrir mi pasión por las comunicaciones y logre ver la importancia del procesamiento de señales como una herramienta básica en el análisis de sistemas de comunicaciones, para, más tarde, continuar durante tres años y medio estudiando en Corea del Sur un doctorado sobre electrónica y radio ingeniería hasta llegar a esta gran Universidad”.

Actualmente, el académico está trabajando en un proyecto de comunicaciones digitales gracias a la adjudicación de un proyecto del concurso FONDECYT Iniciación en Investigación financiado por CONICYT que obtuvo durante el 2016. Por lo mismo, el equipo de difusión y comunicaciones del Departamento de Ingeniería Eléctrica recurrió a consultarle sobre esta materia.

El doctor Azurdia explica su investigación: “Básicamente, es un tema que estoy profundizando desde que realicé mi doctorado”. –Y enfatiza- “Es un análisis, diseño e implementación de pulsos de Nyquist en sistemas de comunicación inalámbrica de última generación basados en OFDM (Ortogonal Frequency División Multiplexing)”.

En palabras simples, muy pocos saben que el WiFi trabaja en torno a esta tecnología, la telefonía 4G se basa en ella, la televisión digital también utiliza este protocolo. El DSL-Digital Subscriber Line- trabaja con esto. Casi todos los protocolos de última generación en comunicaciones utilizan sistemas basados en OFDM.

Haciendo un poco de historia explica el académico, “matemáticamente el OFDM fue expuesto en la década de los 60´ o 70´, pero nunca se logró implementar en hardware hasta dos décadas después, debido a que este protocolo trabajaba con un principio matemático (transformada de Fourier) que recién en los años 90´ se logró implementar en los primeros chips electrónicos. Si lo vemos, esta tecnología ya lleva años”.

Sin embargo, César Azurdia, aclara que su trabajo de investigación con FONDECYT consiste en crear y evaluar nuevos filtros que cumplan con el primer criterio de Nyquist, es decir, garantizar que no exista interferencia inter simbólica en el dominio del tiempo e interferencia entre portadoras en el dominio de frecuencia. “Mi estudio es diseñar estos filtros con modelos matemáticos para después llevarlos a la práctica en simulaciones y finalmente convertirlos, algún día, en hardware”.

“Para entenderlo mejor debo preguntarme, de manera simple, qué quiero implementar con estos filtros en la realidad. Por dar unos ejemplos: podríamos pensar en aumentar la duración de una batería de un teléfono, disminuir la probabilidad de error en una transmisión, etc.”

“Cuando envías un WhatsApp tu no ves señales fuera del teléfono, pero existen muchas que son invisibles para el ojo humano en el medio ambiente. Entonces hay que diseñarlas eficientemente con estos filtros para que lleguen sin error al receptor”, indica el académico.

“Cuando se envía esa señal, no es que sea un haz de energía directo si no que es una señal con multi-trayectoria. Por decirlo así, al receptor le llegan variadas señales y eso puede generar distorsiones y retrasos. Entonces los filtros que estoy diseñando sirven para evitar estos problemas, además de prolongar la duración de la batería del teléfono.”

“No sé si te has dado cuenta, pero con los teléfonos antiguos de los años 90´ o 2000´ la batería duraba mucho tiempo. Ahora, en cambio, con la nueva tecnología de una segunda a tercera generación estamos transmitiendo más datos y por ende hay más gasto de energía. Antes únicamente estábamos sacando solo llamadas y eso prácticamente no consumía nada en la batería, pero ahora se envían muchos datos. Por eso, mi trabajo busca solucionar en parte estos problemas”.

El doctor Azurdia comenta que para él su mayor aporte sería que este trabajo no se quede solo con modelación matemática y simulaciones numéricas, sino que se pueda validar experimentalmente, que es lo que más cuesta e importa. Por lo mismo, menciona que con los fondos obtenidos se comprarán dos SDRs adicionales a las cuatro ya existentes en el DIE.

Entusiasmado con la explicación, el profesor abre uno de sus muebles y saca uno de los equipos que a simple vista es una caja metálica de color blanco, no muy grandes -unos 25 x 5cms-, pero con un peso increíble para su tamaño. Explica que, “estos son radios y sirven para armar los prototipos y validar los pulsos que ahora estoy diseñando. Lo que ves es un emisor y receptor. Sirve para echar a correr el sistema y validar los resultados teóricos y simulados. Ahora, tenemos que aprender a usarlos como corresponde, pero debes considerar que esto tomará un buen tiempo”.

“Justamente, en estos días tuvimos un workshop con seis alumnos que están interesados en el uso de estas nuevas radios, pero ahora el mayor desafío es aprender a utilizarlos ya que son bastante caros y fue una gran inversión para el proyecto”.

Finaliza diciendo, “si me preguntas qué quiero destacar –piensa por unos instantes y dice-, “te mencionaría que los más importante es validar experimentalmente el modelo teórico propuesto con el hardware para poder lograr un valor agregado, que es lo más complejo. Pero también es un reto que espero concretar”.

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