Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Conversão de sinais analógicos/digitais (A/D) e  digitais/analógicos(D/A), transmissão e recepção de dados digitais.

JUSTIFICATIVA

A disciplina de Comunicações Digitais 1 tem como finalidade apresentar ao estudante do curso de Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações um dos assuntos que contribui para o núcleo específico de conhecimento deste curso. Pretende-se fornecer as ferramentas matemáticas necessárias para análise de um sistema de comunicações digital, iniciando-se pelo entendimento matemático do processo de conversão do sinal analógico em digital e do sinal digital para analógico, levando em consideração aspectos práticos. Uma parte significativamente importante é a compreensão matemática de sistemas digitais em banda base e modulados, além de seus aspectos práticos.

OBJETIVO

PROGRAMA

Programa – Parte Teórica

1. Amostragem e modulação por código de pulsos
   1. Teorema da amostragem
   2. Amostragem por Impulsos
   3. Amostragem Natural
   4. Amostragem Instantânea
   5. Modulação por Código de Pulsos (PCM)
   6. Quantização Uniforme
   7. Quantização Não Uniforme
   8. Largura de Banda de Transmissão e SNR em sistemas PCM.
   9. Multiplexação por Divisão no Tempo.
   10. Modulação Por Codificação de Pulso Diferencial (DPCM)
   11. Modulação Delta (DM)
   12. Modulação Delta Adaptativa (ADM) ​
2. Princípios de Transmissão de Dados Digitais
   1. Sistemas de Comunicação Digital
   2. Codificação de Linha
   3. Densidade Espectral de Diversos Códigos de Linha
   4. Formatação de Pulso
   5. Interferencias Intersimbólicas (ISI) e Efeitos
   6. Primeiro Critério de Nyquist para ISI Nula
   7. ISI Controlada
   8. Embaralhamento de Dados (Scramblers ).
   9. Repetidores regenerativos
   10.  Diagrama de Olho
3.  Modulação digital
   1. ASK coerente
   2. ASK não-coerente
   3. FSK coerente
   4. FSK não-coerente
   5. PSK coerente
   6. DPSK
   7. Comparação entre os diversos esquemas
4. Modulação Digital M-Ária com Portadora
   1. ASK M-Ária.
   2. FSK M-Ária
   3. PSK M-Ária

Programa – Parte Prática (Laboratório utilizando o software Matlab, Scilab, Octave ou Python)

1)Amostragem de uma onda senoidal utilizando uma frequência de amostragem superior a taxa de Nyquist. Reconstruir o sinal utilizando o filtro de reconstrução ideal e o retentor de primeira ordem.

2) Amostragem de uma onda senoidal utilizando uma frequência de amostragem inferior a taxa de Nyquist. Reconstruir o sinal utilizando o filtro de reconstrução ideal e o retentor de primeira ordem.

3)Projetar um quantizador uniforme casado a um sinal senoidal e calcular o erro de quantização na condição de apenas erro granular e considerando erro de sobrecarga.

4) Quantizar um sinal utilizando um quantizador não uniforme de 8 niveis e calcular o erro de quantização. Comparar com o erro de um quantizador uniforme de 8 niveis.

5)Quantizar um sinal utilizando a lei A.

6)Simular um sistema de comunicação em banda base para diversos tipos de códigos de linha e analisar a influencia da largura de banda do canal na recepção.

7) Simular um sistema de comunicação utilizando modulação ASK, FSK e PSK.

METODOLOGIA

        As aulas serão do tipo expositivo dialogado e após a apresentação da parte teórica parte-se para resolução de exercícios com intuito de fixação da teoria vista. Os recursos audiovisuais também poderão ser utilizados em momentos apropriados. A disciplina teórica contará com o apoio de experimentos de laboratório (simulação utilizando o software Matlab, Scilab, Octave ou Python) para melhor compreensão dos conceitos relacionados.

Obs: o professor poderá aceitar outras linguagens de programação.

Serão ministradas 60 horas-aula (4 horas-aula por semana) na modalidade presencial. Além disso, serão atribuídas 12 horas-aula na modalidade assíncrona para tarefas tais como: resolução de listas de exercícios e/ou simulações computacionais.

Horário de atendimento:

Sextas-feira: 9:00 às 11:00 horas (sala do professor) ou de forma remota através do whatsapp em grupo criado especificamente para a disciplina.

AVALIAÇÃO

 A avaliação se dará em três momentos, ou seja, na forma de duas provas e na forma de apresentação de trabalhos. As provas serão escritas, individuais, discursivas e sem consulta a qualquer tipo de material; elas ocorrerão ao longo do semestre e serão aplicadas após o encerramento de blocos de conteúdos previamente informados aos estudantes até a segunda semana de aula. Obs: durante as provas será permitido a utilização de calculadoras não programáveis.

Existe uma parte da pontuação que se refere a avaliação de trabalhos relacionados a teoria exposta. Após a exposição teórica do conteúdo pelo professor será proposto um trabalho cuja avaliação se dará através da apresentação individual escrita e/ou oral, normalmente, na semana seguinte da aula teórica.

Dentro dessa linha de avaliação será proposto um trabalho final (seminário) com tema relacionado a disciplina CD-I e definido pelo professor até a segunda semana de aula. Esse trabalho deverá ser desenvolvido exclusivamente pelo discente na forma de um documento em formato pdf e apresentado oralmente no final do semestre.

Prova 1 (P1)– Valor de 35 pontos.

Prova 2 (P2) – Valor de 35 pontos.

Trabalhos (T) – Valor de 30 pontos.

Nas aulas subsequentes às provas serão efetuadas correções e revisões.

A nota final, NF, será calculada da seguinte forma:

NF = P1 + P2 + T

Caso o estudante tenha perdido prova por algum motivo previsto nas Normas de Graduação, a prova substitutiva será marcada com antecedência de uma semana, com o valor igual ao valor da prova ou trabalho perdido.

Avaliação de recuperação

Será oferecida avaliação de recuperação para os discentes que não obtiverem o rendimento mínimo para aprovação.

A avaliação será composta por uma prova escrita contemplando todo o conteúdo semestral para substituição da menor nota de uma das provas (P1 ou P2).

Obs: o estudante que precisar da avaliação de recuperação, em caso de sucesso, será aprovado com nota final de 60 pontos.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. LATHI, B. P. Modern Digital and Analog Communication Systems, Oxford University Press, New York, NY, USA, 1998
2. LATHI, B. P., Ding, Zhi Modern Digital and Analog Communication Systems, Oxford University Press, New York, NY, USA, 2010
3.  HAYKIN, S. Digital Communications, John Wiley & Sons, Hoboken, NJ, USA, 1998

Complementar

1. COUCH, L. W. Modern Communications Systems - Principles and Aplications, Prentice-Hall, New York, NY, 1995
2.  SKLAR, B. Digital Communications, Fundamentals and Applications, Prentice Hall, New York, NY, 1988 
3. XIONG, F. Digital Modulation Technique, Artech House, Norwood, MA, USA, 2000
4. PROAKIS, J. G.; SALEHI, M. Communications Systems Engineering, Prentice Hall, New York, NY, 1995
5. Hwei P. Hsu, M.; Schaum's Outline of Analog and Digital Communications , McGraw-Hill, Second Edition,2003.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Antonio Claudio Paschoarelli Veiga, Professor(a) do Magistério Superior, em 12/01/2024, às 11:58, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 5098490 e o código CRC 2A7C85ED.

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