Introdução às Telecomunicações

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1 Universidade Nova de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia Departamento de Engenharia Electrotécnica Introdução às Telecomunicações Informação Geral e Enunciados de Laboratório 2005 / º Ano 3º Semestre Licenciatura em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Licenciatura em Engenharia Informática Prof. Paulo da Fonseca Pinto 1 Introdução às Telecomunicações

2 2 Introdução às Telecomunicações

3 Nota Introdutória A disciplina de Introdução às Telecomunicações tem vindo a sofrer ajustes desde que foi criada no ano lectivo de 1998/1999. Os temas tratados e a sua colocação no curriculum da Licenciatura são uma aposta séria de inovação curricular que se pretende que seja ganhadora. Os objectivos da disciplina são introduzir os alunos, logo no início da Licenciatura, à Engenharia Electrotécnica, seguindo o tema das Telecomunicações como caso de estudo. A percepção dos alunos dos conceitos de frequência e de representação de sinais e sistemas usando frequências puras é fundamental, e o caso de estudo permite que os alunos percebam a utilidade de componentes como filtros, osciladores, multiplicadores, sample-and-hold, etc., etc., que serão estudados em outras disciplinas ao longo da Licenciatura. O caso de estudo, as Telecomunicações, permite também o estudo mais particular de técnicas de modulação, que são a base de todas as Telecomunicações. O método de avaliação tem sido alterado ao longo dos anos de modo a tentar conseguir-se que os alunos acompanhem a matéria ao longo do semestre. Um aspecto positivo tem sido o aproveitamento positivo dos alunos que assim agem. O aspecto mais negativo no passado foi a adaptação muito rápida de alguns alunos às imperfeições dos sucessivos métodos. Por exemplo, a cópia e entrega de séries que deveriam ser executadas fora de aulas e individualmente. Decidiu-se, assim, neste ano lectivo, mudar as aulas teóricas para teórico-práticas e fazer mini-testes individuais ao longo do semestre em substituição das séries. Sempre com o objectivo de fazer com que o estudo do aluno acompanhe a exposição da matéria. Estes mini-testes são obrigatórios para quem queira fazer a disciplina por avaliação distribuída. Relativamente aos testes é importante fazer alguns comentários. O primeiro teste serve apenas para os alunos perceberem os conceitos mais importantes da disciplina. É natural que as classificações deste teste sejam altas, mas os alunos não devem ficar com a sensação de que o nível de exigência da disciplina é esse. Aliás o peso da nota do primeiro teste é bastante pequeno no cômputo geral. Devem sim, no caso de ter uma classificação média, ou inferior, mudar os seus métodos de trabalho para poderem ter aproveitamento na disciplina. O primeiro teste deve ser encarado como um primeiro tomar de pulso pelo aluno relativamente à sua postura. O segundo teste cobre mais de metade da restante matéria. Foi decidido fazer deste modo para que este teste não cobrisse apenas a parte matemática da matéria. O grau de dificuldade deste teste relativamente ao primeiro é muito grande (basicamente por o primeiro ser simples!). A disciplina foi programada para que os alunos tenham um esforço de cerca de duas horas semanais extra-aulas. A parte laboratorial necessita de uma leitura prévia do enunciado, e da resolução de alguns problemas antes de certas aulas, mas limita-se depois às aulas de laboratório. Não se pedem noitadas para acabar trabalhos! A parte teórica é que necessita das duas horas semanais de estudo. Tem sido provado ano após ano que não se consegue fazer a disciplina sem um estudo continuado. Depois de passado o primeiro choque provocado pelo tipo de matéria ser muito diferente do que os alunos estavam habituados nos programas do liceu, tem-se a sensação de que o leque de assuntos abordados é relativamente pequeno. Se não passar esta fase, dificilmente terá aproveitamento na disciplina. Desejo-lhe uma boa aprendizagem e sucesso em Introdução às Telecomunicações! 3 Introdução às Telecomunicações

4 INTRODUÇÃO ÀS TELECOMUNICAÇÕES PROGRAMA Aulas Apresentação 1 Introdução 1. Panorâmica geral da matéria 4 Sistemas e Sinais 2. Análise de Fourier 5 3. Filtragem e Distorção de Sinal 2 4. Densidade Espectral e Correlação 1 Modulação Por Pulsos 5. Modulação por Pulsos 4 6. Troncas e Multiplexagem 1 Modulação Analógica 7. Modulação de Amplitude 3 8. Modulação de Ângulo 2 Modulação Digital 9. Modulação e Detecção Digital 1 24 Livro Recomendado BIBLIOGRAFIA [Haykin1] Simon Haykin, An Introduction to Analog and Digital Communications, John Wiley, 1989 [Pinto1] Paulo da Fonseca Pinto, Introdução, Folhas da disciplina, 2005/2006 [Pinto2] Paulo da Fonseca Pinto, Análise de Fourier, Folhas da disciplina, 2000 [Pinto3] Paulo da Fonseca Pinto, Filtragem e Distorção de Sinal, Folhas da disciplina, 2000 [Pinto4] Paulo da Fonseca Pinto, Modulação em Frequência, Folhas da disciplina, 2000 Leitura Base [Glover] Ian Glover e Peter Grant, Digital Communications, Prentice-Hall, 1998 [Bellamy] John Bellamy, Digital Telephony, 2ª Edição, John Wiley, 1991 [Haykin2] Simon Haykin, Communication Systems, 3ª Edição, John Wiley, 1994 [Tanenbaum] Andrew Tanenbaum, Computer Networks, 4ª Edição, Prentice-Hall, Introdução às Telecomunicações

5 Tipo de Aulas e Avaliação de Conhecimentos: A disciplina de Introdução às Telecomunicações é composta por uma parte teórica e por uma parte laboratorial. A parte teórica tem uma componente lectiva de aulas teórico-práticas e a parte laboratorial de aulas de laboratório. As aulas teórico-práticas têm uma carga horária semanal de duas aulas de 90 minutos. As aulas de laboratório têm uma carga semanal de uma aula de duas horas. Existem dois tipos de aulas teórico-práticas teórico-práticas de treino e teórico-práticas de avaliação. As aulas teórico-práticas de treino consistem em exposição da matéria teórica nos primeiros sessenta minutos e na resolução de dois a quatro problemas pelos alunos. Os alunos devem resolver os problemas nos primeiros vinte minutos e nos restantes dez minutos a resolução é feita no quadro. Os dois problemas podem versar matéria dada até à componente teórica da própria aula. As aulas teórico-práticas de avaliação consistem em exposição da matéria teórica nos primeiros sessenta minutos e na resolução de um a dois problema individualmente pelos alunos, com possibilidade ou não de consulta de material impresso, nos restantes trinta minutos. Este problema é entregue no final da aula e é corrigido e devolvido na aula seguinte. A matéria deste problema versa assuntos ministrados até à aula anterior. Para o ano lectivo de 2005/06 vão existir 8 mini-testes nos dias 22 e 29 de Setembro, 20 e 27 de Outubro, 3, 10 e 17 de Novembro e (5,6) de Dezembro. 1. Regra Geral A avaliação é composta por uma parte teórica e uma parte prática. * É obrigatório ter um mínimo de 9,5 valores tanto na parte teórica como na parte prática. * A classificação final dos alunos aprovados (na Época Normal, de Recurso ou Especial) é ponderada em 75% pela parte teórica e 25% pela parte prática. 2. Parte teórica A avaliação da parte teórica pode ser distribuída ou centralizada: * Avaliação distribuída - consiste na execução de mini-testes (cujo número total é estabelecido no início do semestre) a executar nalgumas aulas teórico-práticas e na execução de três testes. Na data do primeiro exame é possível repescar o 2º ou o 3º teste sujeito a convite pelo corpo docente. A classificação teórica é obtida segundo a seguinte fórmula class_teorica = 15% mini-testes + 10% 1º teste + 30% 2º teste + 20% 3º teste Os alunos trabalhadores estudantes podem pedir até ao final da segunda semana de aulas um estatuto especial de modo a não fazer os mini-testes. No final de cada semestre será afixada uma informação com o número de alunos nestas condições e a percentagem de sucesso na aprovação da disciplina. Para estes casos a classificação é obtida com a seguinte fórmula: class_teorica = 10% 1º teste + 40% 2º teste + 25% 3º teste * Avaliação centralizada - consiste na execução de um exame final, em que a nota da parte teórica é a nota do exame. Os alunos em avaliação distribuída que queiram fazer o exame final para os casos em que reprovaram ou que queiram fazer melhoria de nota podem contar com a nota dos mini-testes se lhes for favorável (numa percentagem de 15% e 60%). 5 Introdução às Telecomunicações

6 3. Parte Laboratorial A parte laboratorial consiste em 12 aulas de laboratório de duas horas cada em que os alunos efectuam experiências laboratoriais. Na maior parte dos trabalhos existe 1 a 2 problemas que têm de ser executados antes da aula e escritos no próprio enunciado. A parte laboratorial conta com 25% para a classificação final na disciplina. Para além do desempenho dos alunos durante as aulas, existem as seguintes restrições para o aproveitamento: 1ª falta - Tolerada 2ª falta - Nota limite máxima de laboratório = 14 3ª falta - Nota limite máxima da disciplina = 12 4ª falta - Reprovação na disciplina A avaliação da parte laboratorial consiste numa análise contínua do desempenho do aluno nas experiências laboratoriais. Nessa análise inclui-se a preparação prévia de cada trabalho, a resolução prévia dos problemas para cada trabalho, a finalização dos trabalhos nas respectivas aulas, o relatório entregue por trabalho e a destreza e compreensão das experiências pelos alunos. 4. Congelamento de classificações No caso de um aluno obter aprovação na parte laboratorial ou na parte teórica, essa classificação ficará congelada por dois anos lectivos. Caso não obtenha aprovação entretanto, terá novamente de efectuar essa parte da disciplina. 5. Admissão a Época Especial O exame de época especial só pode ser feito por alunos com aproveitamento válido na parte laboratorial. 6. Lançamento de Notas * Ausente --- A Aluno que não se inscreveu nos turnos de laboratório se não tiver ainda nota válida, ou tendo nota válida não apareceu a nenhuma prova teórica. * Excluído --- E Aluno que ao inscrever-se no laboratório faltou a mais aulas do que permitido. * Faltou --- F Aluno que estando regular na parte laboratorial não cumpriu a totalidade das avaliações teóricas (faltou a algum teste e exame final). * Reprovado --- R Aluno que está regular numa das partes, executou a totalidade da outra, mas não teve aprovação. Ou executou as duas partes e não obteve aprovação numa, ou nas duas. * Aprovado --- de 10 a 20 Aluno que obteve aprovação às duas partes da disciplina. 6 Introdução às Telecomunicações

7 Resumo da avaliação: Parte teórico-prática: 8 mini-testes ao longo do semestre 3 testes ao longo do semestre 2 Exames Finais de Época Normal 1 Exame Final de Época de Recurso Repescagem dos testes por convite Matéria coberta em cada teste 1º Teste - Introdução 2º Teste Análise de Fourier; Filtragem e Distorção de Sinal; Densidade Espectral de Energia; Modulação por Pulsos; Troncas e Multiplexagem 3º Teste- Modulação de Amplitude; Modulação de Ângulo; Modulação e Detecção Digital Datas dos mini-testes 1º 22 de Setembro de º 29 de Setembro de º 21 de Outubro de º 28 de Outubro de º 4 de Novembro de º 11 de Novembro de º 18 de Novembro de º 2 de Dezembro de 2005 Datas dos testes 1º teste 8 de Outubro de :00 2º teste 26 de Novembro de :00 3º teste 12 de Dezembro de :00 Datas Provisórias Consulte as páginas da disciplina Parte Laboratorial: 9 trabalhos de laboratório. Necessidade de executar alguns problemas antes de entrar na aula de Laboratório 7 Introdução às Telecomunicações

8 Descrição detalhada do programa A lista seguinte descreve a matéria capítulo a capítulo com a indicação da leitura básica para cada capítulo e as partes que foram retiradas (no que diz respeito ao livro). Certas indicações menores serão dadas durante as aulas teórico-práticas. Capítulo 1 Introdução Capítulo 2 Análise de Fourier Capítulo 3 Filtragem e Distorção de Sinal Capítulo 4 Densidade Espectral e Correlação Capítulo 5 Modulação por Pulsos Capítulo 6 Troncas e Multiplexagem Capítulo 7 Modulação de Amplitude Capítulo 8 Modulação de Ângulo Capítulo 9 Modulação Digital [Pinto1] [Haykin1] cap. 1 [Pinto2] [Haykin1] cap. 2 secções 2.1 a 2.7 retirar exemplo 9 [Haykin1] cap. 3 secções 3.1 a 3.4 retirar exemplo 3 [Pinto3] [Haykin1] cap. 4 secções 4.1, 4.2, 4.5 e 4.6 [Haykin1] cap. 5 [Glover] cap. 6.4 (pp ) [Tanenbaum] secção (pp ) [Haykin1] cap. 7 secções 7.1 a 7.3 [Haykin1] cap. 7 secções 7.7 a 7.9 [Haykin1] cap. 7 secção 7.10 [Pinto4] [Haykin1] cap. 7 secção Introdução às Telecomunicações

9 Para obter os Enunciados dos testes e exames dos anos anteriores Enunciados das aulas de Laboratório de 2005/06 consultar as páginas electrónicas da disciplina Secção de Telecomunicações Introdução às Telecomunicações 9 Introdução às Telecomunicações