ESTADO DE MATO GROSSO FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS SINOP SUPERVISÃO DE APOIO ACADÊMICO CURSO BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA PLANO DE ENSINO DISCIPLINA: SNP33D45 / PRINCÍPIOS DE COMUNICAÇÕES CARGA HORÁRIA: 60.0 h/a Matriz Curricular: SNP33 / 1 PERÍODO 2018/2 CRÉDITOS: 3.0.1.0.0.0 PROFESSOR: MILTON LUIZ NERI PEREIRA EMENTA DA DISCIPLINA: PARTE TEÓRICA: ELEMENTOS DE UM SISTEMA DE COMUNICAÇÕES, ANÁLISE E REPRESENTAÇÃO DE SINAIS E SISTEMAS. ANÁLISE DE FOURIER: ESPECTROS DE SINAIS DE TEMPO CONTÍNUO. DENSIDADE ESPECTRAL DE POTÊNCIA E DE ENERGIA. SISTEMAS LINEARES E INVARIANTES NO TEMPO. SINAIS ALEATÓRIOS. MODULAÇÃO LINEAR (AM, AM-DSB.SC, SSB, VSB). MODULAÇÃO EXPONENCIAL (PM, FM). RUÍDO EM MODULAÇÃO ANALÓGICA. MODULAÇÃO POR PULSOS (PAM, PPM, PWM). PARTE PRÁTICA: EXPERIMENTAÇÃO E APLICAÇÕES PARA A ENGENHARIA ELÉTRICA. OBJETIVOS: GERAIS: APRESENTAR OS PRINCÍPIOS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES E, SOBRETUDO, COMO OS SINAIS SÃO REPRESENTADOS, ANALISADOS E PROCESSADOS TENDO EM VISTA A SUA TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO, UTILIZANDO-SE DE TÉCNICAS DE MODULAÇÃO EM AMPLITUDE, FASE E EM FREQUÊNCIA. ESPECÍFICOS: AO FINAL DO CURSO O ALUNO DEVERÁ ESTAR FAMILIARIZADO COM: ( I ) A TEORIA DOS SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES; ( II ) AS FERRAMENTAS MATEMÁTICAS DE REPRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE SINAIS NO DOMÍNIO DO TEMPO E NO DOMÍNIO DA FREQUÊNCIA, SEJAM ESTES SINAIS ALEATÓRIOS OU DETERMINÍSTICO E TER PLENA COMPREENSÃO SOBRE A TEORIA DE TRANSMISSÃO DE SINAL EM BANDA E FASE E DOS PROCESSOS DE MODULAÇÃO COMUMENTE UTILIZADOS NA PRÁTICA. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: 1. ELEMENTOS DE UM SISTEMA DE COMUNICAÇÕES 1.1 INFORMAÇÕES, MENSAGENS E SINAIS 1.2 ELEMENTOS DE UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO 1.3 LIMITAÇÕES FUNDAMENTAIS DE UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO 1.3.1 LARGURA DE BANDA 1.3.2 RELAÇÃO SINAL-RUÍDO 1.3.3 LEI DE HARTLEY-SHANNON 1.4 CANAIS DE TRANSMISSÃO 1.4.1 ALOCAÇÃO DE FREQUÊNCIAS 1.4.2 TIPOS DE CANAIS DE TRANSMISSÃO 1.5 MODULAÇÃO 1.6 QUESTÕES E PROBLEMAS 2. ANÁLISE E REPRESENTAÇÃO DE SINAIS E SISTEMAS 2.1 INTRODUÇÃO 2.1.1 DEFINIÇÃO DE UM SINAL 2.1.2 ENERGIA E POTÊNCIA DE UM SINAL 2.2 OPERAÇÕES BÁSICAS SOBRE SINAIS 2.2.1 DESLOCAMENTO NO TEMPO 2.2.2 ESCALONAMENTO NO TEMPO
2.2.3 REVERSÃO NO TEMPO 2.3 CLASSIFICAÇÃO DE SINAIS 2.3.1 CONTÍNUOS E DISCRETOS NO TEMPO 2.3.2 ANALÓGICOS E DIGITAIS 2.3.3 PERIÓDICOS E NÃO-PERIÓDICOS (APERIÓDICOS) 2.3.4 ENERGIA E POTÊNCIA 2.3.5 DETERMINÍSTICOS E ESTOCÁSTICOS 2.3.6 CAUSAIS, NÃO-CAUSAIS E ANTI-CAUSAIS 2.4 MODELOS DE SINAIS 2.4.1 MODELOS ÚTEIS DE SINAIS 2.4.1.1 DEGRAU UNITÁRIO 2.4.1.2 IMPULSO UNITÁRIO 2.4.1.3 EXPONENCIAL COMPLEXA 2.5 SISTEMAS 2.5.1 DEFINIÇÃO 2.6 QUESTÕES E RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS 3. ANÁLISE DE FOURIER: ESPECTROS DE SINAIS DE TEMPO CONTÍNUO, DENSIDADE ESPECTRAL DE POTÊNCIA E DE ENERGIA. 3.1 SÉRIES DE FOURIER 3.2 TRANSFORMADA DE FOURIER 3.3 DENSIDADE ESPECTRAL DE POTÊNCIA E ENERGIA 3.4 QUESTÕES E PROBLEMAS 4. SISTEMAS LINEARES E INVARIANTES NO TEMPO. 4.1 DEFINIÇÕES BÁSICAS 4.1.1 LINEARIDADE 4.1.2 INVARIÂNCIA NO TEMPO 4.2 SISTEMAS LINEARES E INVARIANTES NO TEMPO 4.2.1 INTEGRAL DE CONVOLUÇÃO 4.2.2 CAUSALIDADE 4.2.3 ESTABILIDADE 4.2.4 FUNÇÃO DE TRANSFERÊNCIA 4.2.5 RESPOSTA EM FREQUÊNCIA 4.3 DISTORÇÃO NA TRANSMISSÃO DE SINAIS 4.3.1 TRANSMISSÃO SEM DISTORÇÃO (TRANSMISSÃO IDEAL) 4.3.2 DISTORÇÃO LINEAR 4.3.3 EQUALIZAÇÃO 4.3.4 DISTORÇÃO NÃO-LINEAR 4.4 PERDAS DE TRANSMISSÃO E DECIBÉIS 4.4.1 GANHO DE POTÊNCIA 4.4.2 PERDA DE TRANSMISSÃO 4.5 FILTROS 4.5.1 FILTROS IDEAIS 4.5.2 FILTROS REAIS 4.5.3 RESPOSTA AO PULSO E TEMPO DE SUBIDA 5. MODULAÇÃO ANALÓGICA LINEAR 5.1 FAIXA LATERAL DUPLA (AM-DSB AMPLITUDE MODULATION WITH DOUBLE SIDE-BAND) 5.2 FAIXA LATERAL VESTIGIAL (AM-VSB AMPLITUDE MODULATION WITH VESTIGIAL SIDE-BAND) 5.3 FAIXA LATERAL DUPLA E PORTADORA SUPRIMIDA (AM-DSB-SC AM-DSB WITH SUPRESSED CARRIER) 5.4 FAIXA LATERAL VESTIGIAL E PORTADORA SUPRIMIDA (AM-VSB-SC AM-VSB WITH SUPRESSED CARRIER) 5.5 FAIXA LATERAL SIMPLES (AM-SSB AMPLITUDE MODULATION WITH SINGLE SIDE-BAND) 6. MODULAÇÃO ANALÓGICA ANGULAR (EXPONENCIAL) 6.1 MODULAÇÃO EM FASE E FREQUÊNCIA 6.2 BANDA DE PASSAGEM 6.2.1 MODULAÇÃO PM (PHASE MODULATION) E FM (FREQUENCY MODULATION) DE BANDA ESTREITA
6.2.2 MODULAÇÃO PM E FM DE BANDA LARGA 6.3 DISTORÇÃO 6.3.1 DISTORÇÃO LINEAR 6.3.2 DISTORÇÃO NÃO-LINEAR 6.4 GERAÇÃO DE ONDAS MODULADAS EM FREQUÊNCIA 6.4.1 MÉTODO INDIRETO DE ARMSTRONG 6.4.2 MÉTODO DIRETO 6.5 DEMODULAÇÃO DE ONDAS MODULADAS EM FREQUÊNCIA 6.5.1 LIMITADOR 6.5.2 PHASE-LOCKED LOOP 6.6 INTERFERÊNCIA NA MODULAÇÃO ANGULAR 6.6.1 MODELAGEM 6.6.2 PRÉ-ÊNFASE E DÊ-ÊNFASE 7. MODULAÇÃO ANALÓGICA DE PULSOS 7.1 TEORIA DA AMOSTRAGEM 7.1.1 AMOSTRAGEM COM TREM DE IMPULSOS 7.1.2 AMOSTRAGEM NATURAL COM TREM DE IMPULSOS 7.1.3 AMOSTRAGEM INSTANTÂNEA POR TREM DE PULSOS 7.2 SISTEMAS DE MODULAÇÃO DE PULSOS 7.2.1 MODULAÇÃO EM AMPLITUDE DE PULSO (PAM - PULSE AMPLITUDE MODULATION) 7.2.1.1 MODULAÇÃO EM SISTEMAS PAM 7.2.1.2 DEMODULAÇÃO EM SISTEMAS PAM 7.2.1.3 LARGURA DE BANDA PARA SINAIS PAM 7.2.2. MODULAÇÃO POR LARGURA DE PULSO (PWM) 7.2.2.1 ANÁLISE ESPECTRAL 7.2.2.2 LARGURA DE BANDA DO SINAL PWM 7.2.2.3 MODULADOR PWM 7.2.2.4 DEMODULADOR PWM 7.2.3. MODULAÇÃO POR POSIÇÃO DE PULSO (PPM) 7.2.3.1 ANÁLISE ESPECTRAL 7.2.3.2 MODULADOR PPM 7.2.3.3 DEMODULADOR PPM 8. SINAIS ALEATÓRIOS. 8.1 PROCESSOS ALEATÓRIOS 8.2 SINAIS ALEATÓRIOS 8.3 RUÍDOS 8.3.1 RUÍDOS PASSA FAIXAS 9. RUÍDO EM MODULAÇÃO ANALÓGICA. 9.1 MODULAÇÃO LINEAR COM RUÍDOS 9.2 MODULAÇÃO ANGULAR COM RUÍDOS PARTE PRÁTICA 1. EXPERIÊNCIAS EM LABORATÓRIO DE COMUNICAÇÕES 1.1 GERAÇÃO E ANÁLISE DE SINAIS UTILIZADOS EM TELECOMUNICAÇÕES 1.2 ANÁLISE ESPECTRAL DE SINAIS EM TELECOMUNICAÇÕES 1.3 SIMULAÇÃO DE FILTROS EM SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES 1.4 MODULAÇÃO DE AMPLITUDE (AM) 1.5 MODULAÇÃO DE FREQUÊNCIA (FM) 1.6 SIMULAÇÃO E ANÁLISE DE RUÍDOS EM SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES METODOLOGIA: PARA DESENVOLVER OS CONTEÚDOS PROPOSTOS, NOS ENCONTROS EM SALA DE AULA, E ATINGIR OS
OBJETIVOS DA DISCIPLINA, É FUNDAMENTAL QUE SUBSISTA UMA RELAÇÃO MÚTUA, DIALÓGICA, ENTRE OS SUJEITOS, PROFESSOR E ALUNO, ENVOLVIDOS NO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE CONHECIMENTO. COM O PROPÓSITO DE CRIAR ESSE AMBIENTE AS AULAS SERÃO DIALOGADAS, DE FORMA EXPOSITIVA, EMPREGANDO QUADRO E/OU RECURSOS MULTIMEIOS, DE TAL FORMA QUE PERMITA A INTERVENÇÃO DO ACADÊMICO QUANDO NECESSÁRIA. O DEBATE DOS CONTEÚDOS DAS AULAS EXPOSTAS SERÃO AMPLIADOS ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS SIGNIFICATIVOS. ATIVIDADES DE PESQUISA, EVENTUALMENTE, PODERÃO SER DESENVOLVIDAS PELOS ACADÊMICOS COM O OBJETIVO DE DESENVOLVER A HABILIDADE DE PROBLEMATIZAÇÃO, BEM COMO PROPORCIONAR A UTILIZAÇÃO DOS DIVERSOS RECURSOS DIDÁTICOS QUE SE FAZEM PRESENTE NO CONTEXTO DA SALA DE AULA. CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO: A AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE ENSINO E APRENDIZAGEM SERÁ REALIZADA DE FORMA CONTÍNUA, CUMULATIVA E SISTEMÁTICA COM O OBJETIVO DE DIAGNOSTICAR A SITUAÇÃO DA APRENDIZAGEM DOS ACADÊMICOS, EM RELAÇÃO À PROGRAMAÇÃO CURRICULAR, E SERÁ REALIZADA COM DIFERENTES FINALIDADES, QUAL SEJA: AVALIAÇÃO FORMATIVA E AVALIAÇÃO SOMATIVA. AVALIAÇÃO FORMATIVA (AF), A SER UTILIZADA DURANTE O PROCESSO DE APRENDIZAGEM, OBJETIVA IDENTIFICAR SE ESTÁ HAVENDO PROGRESSO, NO QUE DIZ RESPEITO AOS CONTEÚDOS APRESENTADOS, CARACTERIZANDO-SE PELA POSSIBILIDADE DE PLANEJAMENTO DE ATIVIDADES EM SALA DE AULA. COMO INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO, SERÃO UTILIZADOS, ASSIDUIDADE, PARTICIPAÇÃO NOS EXERCÍCIOS PROPOSTOS EM SALA DE AULA, PROBLEMAS EXTRA-SALA, CONTRIBUIÇÃO NAS DISCUSSÕES, OBSERVAÇÕES NAS REAÇÕES DOS ACADÊMICOS. AVALIAÇÃO SOMATIVA (AS) PRESTARÁ O SERVIÇO DE TRANSFORMAR OS CONHECIMENTOS QUE OS ACADÊMICOS ASSIMILARAM EM UM NUMERAL COM VARIAÇÃO DE 0,00 (ZERO) A 10,00 (DEZ). NESTA OS CONHECIMENTOS SÃO REGISTRADOS DE MODO QUANTITATIVOS. COMO INSTRUMENTOS PARA ESTA AVALIAÇÃO SERÃO UTILIZADOS 04 (QUATRO) PROVAS TEÓRICAS (P1, P2, P3 E P4) INDIVIDUAIS E 01 (UMA) NOTA COM CALCULADA PELA MÉDIA ARITMÉTICA DAS NOTAS OBTIDAS EM CADA RELATÓRIO DE TRABALHOS EM LABORATÓRIO (ML). A MÉDIA SEMESTRAL SERÁ OBTIDA PELA MÉDIA ARITMÉTICA DAS 05 (CINCO) AVALIAÇÕES. MÉDIA SEMESTRAL = (N1 + N2 + N3 + N4 + ML) / 5. O ALUNO SERÁ APROVADO SE ATINGIR NO MÍNIMO 75% DE FREQUÊNCIA ÀS AULAS E MÉDIA SEMESTRAL MAIOR OU IGUAL A 7,00 (SETE). CASO A MÉDIA SEMESTRAL SEJA MAIOR QUE 5,00 (CINCO) E MENOR QUE 7,00 (SETE) E O ALUNO ATINGIR NO MÍNIMO 75% DE FREQUÊNCIA ÀS AULAS SERÁ SUBMETIDO A UMA PROVA FINAL, ENVOLVENDO TODO O CONTEÚDO DISCUTIDO NO SEMESTRE. NESTE CASO, A MÉDIA FINAL, É A NOTA OBTIDA NA PROVA FINAL, A QUAL DEVERÁ SER MAIOR OU IGUAL A 5,00 (CINCO), PARA QUE O ALUNO SEJA APROVADO. MÉDIA SEMESTRAL MENOR DO QUE 5,00 (CINCO), O ALUNO ESTARÁ REPROVADO, MESMO COM FREQUÊNCIA MÍNIMA DE 75% ÀS AULAS. FREQUÊNCIA ÀS AULAS INFERIOR A 75%, O ALUNO ESTARÁ REPROVADO POR FALTA. BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 1. CARLSON, A.B., COMMUNICATION SYSTEMS AN INTRODUCTION TO SIGNALS AND NOISE IN ELECTRICAL COMMUNICATION, 3RD. EDITION, MCGRAW- HILL, 1986, 686P. 2. LATHI, B.P., MODERN DIGITAL AND ANALOG COMMUNICATION SYSTEMS, SAUNDERS COLLEGE
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: PUBLISHING, 2ND. ED., 1989. 3. ZIEMER, R.E. & TRANTER, W.H., PRINCIPLES OF COMMUNICATIONS SYSTEMS, MODULATION AND NOISE, 4TH. EDITION, JOHN WILEY & SONS, 1995, 802P. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR: 4. HAYKIN S. COMMUNICATION SYSTEMS 3RD. EDITION JOHN WILEY & SONS 1994 872P. 5. RODEN M.S. ANALOG AND DIGITAL COMMUNICATION SYSTEMS 4TH. EDITION PRENTICE HALL 1996 560P.