Comunicações - LEIC

T - Teórica; TP - Teórico-prática; PL - Prática Laboratorial; S - Seminário; OT - Orientação Tutorial.

• Objetivos da aprendizagem

  Os estudantes que terminam com sucesso esta unidade curricular serão capazes de:

  (1) Definir os conceitos de sinal e sistema, nos domínios contínuo e discreto, bem como a digitalização e reconstrução de sinal;

  (2) Definir os conceitos de espectro, largura de banda, resposta em frequência, códigos de linha, modulações digitais, probabilidade de erro de transmissão e códigos de controlo de erros;

  (3) Descrever e explicar o funcionamento dos sistemas de comunicação digital atuais e dos problemas inerentes à comunicação digital;

  (4) Analisar e formular as características de um sistema de comunicação digital em função da qualidade e do tipo de serviço;

  (5) Escolher meios de transmissão adequados para os sinais utilizados num sistema de comunicação;

  (6) Escolher e aplicar códigos detetores e corretores de erros de acordo com requisitos;

  (7) Prever, avaliar e comparar o desempenho de sistemas de comunicação digital;

  (8) Desenvolver simulação e avaliação de um sistema de comunicação digital.

• Programa

  I. Sinais e sistemas contínuos e discretos.

  II. Energia e potência. Sinais periódicos e aperiódicos.

  III. Sistemas básicos e operações sobre sinais.

  IV. Espectro. Série e transformada de Fourier. Largura de banda.

  V. Resposta em frequência e filtragem. Associação de sistemas.

  VI. Distorção. Igualização de canal.

  VII. Digitalização e reconstrução. Ritmo de Nyquist. Quantização. Decibel.

  VIII. Meios físicos: cabo coaxial, cabos de pares entrançados e fibra óptica.

  IX. Transmissão ideal e não ideal. Interferência, atenuação e ruído.

  X. Transmissão em banda base. Códigos de linha (NRZ, RZ, AMI e códigos bi-fásicos).

  XI. Interferência inter-simbólica e formatação de pulso. Filtro adaptado e correlador.

  XII. Transmissão em banda canal. Modulações binárias (ASK, OOK, PSK e FSK) e M-árias QPSK, M-PSK e QAM.

  XIII. Lei de Hartley-Shannon. Probabilidade de erro de bit.

  XIV. Códigos detetores e corretores de erros. Códigos lineares de bloco, de Hamming e cíclicos (CRC).

• Demonstração de coerência entre conteúdos programáticos e resultados da aprendizagem

  Atualmente os sistemas de comunicação digital assumem grande relevância, dado o seu elevado número de aplicações. Esta unidade curricular visa fornecer aos estudantes: 1) os conceitos essenciais de sinais e sistemas; 2) conhecimentos sobre sistemas de comunicação digital.

  A primeira metade do programa curricular (item I a VII) trata os conceitos de sinal e sistema, ao nível introdutório, com exemplos de aplicação no âmbito dos sistemas de comunicação digital. Confere-se ao estudante as bases para o estudo e compreensão dos sistemas de comunicação digital. Na segunda metade do programa curricular (item VIII a XIV), estudam-se os sistemas de comunicação digital nas vertentes de transmissão em banda base e banda canal com controlo de erros. Cada metade do programa curricular é avaliada através de trabalho prático e de teste escrito. O segundo trabalho prático visa a simulação de componentes de sistemas de comunicação digital.

• Metodologia de ensino e avaliação

  A unidade curricular funciona em modo de ensino teórico-prático, estando previstas 30 aulas a que correspondem 67,5 horas de contacto. Durante o semestre são realizadas aulas práticas para apoio à execução dos dois trabalhos práticos. As aulas teórico-práticas decorrem de forma interativa, estimulando a participação dos estudantes e a realização de exercícios. Apresentam-se os temas e a aplicação prática dos mesmos.

  A realização dos trabalhos práticos com projetos baseados em computador é acompanhada pelo docente, para assegurar a correta apreensão dos conhecimentos e das competências dos estudantes. Os resultados da aprendizagem (1)-(7) são avaliados através de exame escrito (realizado no final do semestre) ou de dois testes parciais (realizados em período de aulas). Os resultados da aprendizagem (1)–(8) são avaliados através de trabalhos, projectos em computador, relatórios e discussão oral individual dos trabalhos práticos.

• Demonstração de coerência entre metodologias de ensino e resultados de aprendizagem

  O conhecimento sobre o funcionamento e sobre as técnicas empregues nos sistemas de comunicação digital é obtido através de aulas interactivas com diversos elementos de apoio (slides, apontamentos e software), da realização de exercícios (dentro e fora das aulas) e de dois projetos baseados em computador. Com esta abordagem, o estudante toma contacto com as diferentes e atuais aplicações da comunicação digital, entendendo a importância e ubiquidade destes sistemas.

   A realização de aulas interativas, com muitos períodos curtos de exposição da teoria, acompanhada da resolução de exercícios conduz a que aos estudantes assimilem os principais conceitos da unidade curricular. Esta abordagem leva a que os estudantes consigam aplicar muitos desses conceitos nos projetos em computador, terminando com a simulação de um sistema de comunicação digital, com supervisão do docente. Por outro lado, a avaliação da componente teórica é realizada com dois testes parciais, sendo que o primeiro ocorre a m

• Bibliografia principal

  Ifiok Otung, Communication Engineering Principles, Palgrave, 2001, ISBN 0333775228

  Nevio Benvenuto e Michele Zorzi, Principles of Communications Networks and Systems, John Wiley & Sons, Inc., 2011, ISBN 0470744316

  Nevio Benvenuto, Roberto Corvaja, Tomazo Erseghe e Nicola Laurenti, Communication Systems: Fundamentals and Design Methods,  John Wiley & Sons, Inc.,  2006, ISBN 0470018224

  Jorge Moreira e Patrick Farrell, Essentials of Error-Control Coding, John Wiley & Sons, Inc., 2006, ISBN 047002920X