Ficha Unidade Curricular (FUC)

Informação Geral / General Information

Carga Horária / Course Load

Área científica / Scientific area

Telecomunicações

Departamento / Department

Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação

Ano letivo / Execution Year

2024/2025

Pré-requisitos / Pre-Requisites

Esta disciplina não tem pré-requisitos formais em termos de aprovação em UCs anteriores. Contudo, é aconselhável que os estudantes tenham tido aproveitamento nas UCs de Tópicos de Matemática para as Telecomunicações; Fundamentos de Sinais e Sistemas; Sinais Aleatórios em Telecomunicações e Informática

Objetivos Gerais / Objectives

Conhecer as técnicas mais importantes de transmissão de sinais que permitem fazer chegar a informação ao destinatário, de uma forma fiável e eficiente: a modulação e codificação

Objetivos de Aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) / Learning outcomes

Com esta UC, o aluno deve ser capaz de: OA1 - Compreender os conceitos principais sobre modulação analógica e aplicar os conhecimentos adquiridos na resolução de problemas de aplicação prática com recurso a cálculo matemático e computação OA2 - Compreender a teoria sobre amostragem, quantificação e codificação de sinais analógicos e aplicar os conhecimentos adquiridos na resolução de problemas de aplicação prática com recurso a cálculo matemático OA3 - Compreender as principais técnicas de transmissão digital em banda base e aplicar os conhecimentos adquiridos na resolução de problemas de aplicação prática com recurso a cálculo matemático OA4 - Compreender o básico sobre modulação digital e aplicar os conhecimentos adquiridos na resolução de problemas de aplicação prática com recurso a cálculo matemático OA5 - Compreender as principais técnicas de codificação de canal e aplicar os conhecimentos adquiridos na resolução de problemas de aplicação prática com recurso a cálculo matemático

Conteúdos Programáticos / Syllabus

CP1 - Elementos e limitações de um sistema de comunicação CP2 - Modulação analógica: modulação de amplitude (AM) modulação de frequência (FM) e modulação de fase (PM) CP3 - Ruído passa-banda. Modulações analógicas com ruído e receptores para modulações analógicas CP4 - Teorema da amostragem. Tipos de amostragem: ideal, "Sample&Hold" e "Chopper" CP5 - PCM uniforme CP6 - Transmissão digital em banda base: Codificação de linha. Densidade espectral de potência. Critério de Nyquist para transmissão de sinais digitais em banda base CP7 - Diagrama de olho. Probabilidade de erro CP8 - Modulações digitais sobre portadora sinusoidal. Critério de Nyquist para transmissão de sinais digitais modulados CP9 - Probabilidade de erro CP10 - Codificação de canal. Distância de Hamming. Forward-error correction CP11 - Códigos de Hamming e Reed-Solomon. Turbocódigos. Códigos convolucionais. LDPC

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the curricular units content dovetails with the specified learning outcomes

OA1 associado a - CP1 referente ao conhecimento de um sistema genérico de telecomunicações - CP2 por implicar o conhecimento das principais modulações analógicas - CP3 por lidar com a aferição da qualidade das modulações analógicas em presença de ruído OA2 associado a - CP4 referente à compreensão teórica de diferentes técnicas de amostragem e sua aplicação prática - CP5 referente à técnica mais simples de conversão analógica-digital OA3 associado a - CP6 referente às diferentes técnicas de transmissão digital em banda base e suas propriedades - CP7 por lidar com a aferição da qualidade da transmissão em banda base OA4 associado a - CP8 por implicar a compreensão das diferentes técnicas de modulação digital e suas propriedades - CP9 por ser referente às técnicas de aferição da qualidade da transmissão com modulação digital OA5 associado a - CP10 referente à compreensão da importância da codificação de canal - CP11 por implicar o conhecimento dos principais códigos de correção de erros

Avaliação / Assessment

Existem 2 tipos de avaliação na UC: Avaliação por exame (1.) Avaliação ao longo do semestre (com 2 hipóteses de avaliação (2.1.) e (2.2.)) 1. Avaliação por exame - prova escrita que incide sobre toda a matéria lecionada na UC (realizada no período de avaliação em ambas as épocas). Nota final=Nota exame 2. 2.1. Avaliação ao longo do semestre: Inclui 8 laboratórios (componente experimental) e 2 testes escritos [Teste 1 (Intercalar/1ª Época) e Teste 2 (1ª Época)]. Nota final=0.2*labs+0.4*Teste1+0.4*Teste2 - Nota mínima por teste: 8.0 valores; Nota mínima da média final dos 2 testes: 8.0 valores 2.2. Avaliação ao longo do semestre: Inclui 8 laboratórios (componente experimental) e 1 Prova Escrita Final (PEF) [Realizada na 1ª época de exames] -> Nota final=0.2*labs+0.8*PEF - Nota mínima da PEF: 8.0 valores Laboratórios: 8 sessões do laboratório. Nota final dos laboratórios: média das notas das sessões de laboratórios, retirando a pior nota de todas as sessões de laboratório Nota mínima da média final dos 2 tipos de avaliação na UC: 9.5 valores Época especial: avaliação é feita somente por exame escrito

Metodologias de Ensino / Teaching methodologies

A UC tem 3 tipologias de aulas: Aulas teóricas, aulas teórico-práticas e práticas-laboratoriais. Aulas teóricas (T) - 18h horas de contacto (HTC)- Aulas geralmente expositivas onde a teoria relevante para as matérias lecionadas na UC é exposta normalmente seguindo uma aproximação "top-to-bottom". Para além do recurso a estratégias expositivas, parte das aulas também têm um carácter demonstrativo, para melhor compreensão dos fundamentos da matéria lecionada. Trabalho autónomo (TA) - cerca de 1.5x das HTC - revisão das aulas teóricas e leitura da bibliografia principal Aulas teóricas-práticas (TP) - 24h HTC - Aulas geralmente de resolução de problemas onde recorrendo à teoria lecionada nas aulas teóricas se resolvem exercícios mais focados na aplicação prática da matéria lecionada na UC. Em alguns exercícios, recorrendo a estratégias dedutivas e ao conhecimento apreendido, pretende-se que os alunos retirem conclusões relativas às aplicações das telecomunicações na vida real. Trabalho autónomo (TA) - cerca de 2x das HTC - revisão das aulas TP e resolução dos restantes exercícios disponibilizados nas fichas práticas e nas provas de avaliação de anos anteriores Práticas-laboratoriais (PL) - 12h HTC - Sessões de laboratório de aplicação dos conhecimentos apreendidos nas aulas T e TP, onde se pretende que os alunos ganhem experiência tecnológica e no manuseamento do equipamento, na análise de resultados e resolvam problemas inerentes à experiência laboratorial. Trabalho autónomo (TA) - cerca de 1.5x das HTC - Dimensionamento e preparação dos laboratórios

Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the teaching and assessment methodologies are appropriate for the learning outcomes

O alinhamento entre cada instrumento de avaliação e os objetivos de aprendizagem definidos para a UC é realizado da seguinte forma: OA1-OA5 - Aulas teóricas (T) - Testes/PEF/Exame Esta UC requer conceitos teóricos, fundamentais para a compreensão dos diferentes conteúdos programáticos, pelo que as aulas T permitem abranger todos os objetivos de aprendizagem OA1-OA5 - Aulas teóricas-práticas (TP) - Testes/PEF/Exame As aulas TPs permitem a aplicação dos conhecimentos teóricos para a resolução prática de exercícios, implicando maior trabalho autónomo por parte do estudante, sendo fundamentais para o bom desempenho do aluno nos momentos de avaliação OA1-OA4 - Práticas-Laboratoriais (PL) - Trabalho em grupo As PLs permitem a experimentação relacionada com as telecomunicações e a aquisição de conhecimentos sobre as boas práticas laboratoriais, contribuindo para a consolidação dos objetivos de aprendizagem da UC e para o bom desempenho do aluno nos momentos de avaliação

Observações / Observations

Nas avaliações não podem ser utilizadas calculadoras científicas que: - permitam armazenamento de ficheiros (*.pdf ou outro tipo de ficheiros) - permitam comunicações sem fios - sejam gráficas - possuam armazenamento de dados em memória fixa - sejam programáveis

Bibliografia Principal / Main Bibliography

A. Bruce Carlson, Paul B. Crilly, Livro "Communication Systems - an introduction to signals and noise in electrical communication", 5ª edição, McGraw-Hill, 2010, ISBN: 978-007-126332-0, João Rebola; Francisco Monteiro, Acetatos das aulas teóricas e material de apoio disponibilzado na plataforma de e-learning / Slides for the Lectures, and complementary material available in the e-learning platform., 2024, null,

Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography

Simon Haykin, Michael Moher, -Livro "Communication Systems", 5ª edição, John Wiley & Sons, 2010, ISBN: 978-0-470-16996-4, John G. Proakis, Masoud Salehi, -Livro "Digital Communications", 5ª edição, McGraw-Hill, 2008, ISBN: 978-0495082514, Carlos Salema, -Livro "Uma introdução às telecomunicações com o Mathematica", 1ª edição, IST Press, 2009, ISBN: 978-972-8469-73-3,

Data da última atualização / Last Update Date

2024-07-24