Curso de Engenharia de Comunicações

Aula 1 • Análise no Domínio da Frequência

Aborda séries de Fourier e a transformada de Fourier para analisar espectros de sinais. Conecta formas de onda no domínio do tempo a conceitos de largura de banda e eficiência espectral.

Aula 2 • Tipos e Representações de Sinais

Diferencia sinais analógicos de digitais e introduz a representação no domínio do tempo. Fornece a linguagem matemática necessária para tópicos posteriores de modulação.

Aula 3 • Ruído em Sistemas de Comunicação

Caracteriza ruído térmico, ruído de disparo e modelos de ruído branco gaussiano aditivo. Estabelece a relação sinal-ruído como a principal métrica de desempenho.

Aula 4 • O Modelo do Sistema de Comunicação

Apresenta o modelo de diagrama de blocos: fonte, codificador, canal, decodificador, destino. Estabelece um vocabulário comum utilizado ao longo do curso.

Aula 1 • Multiplexação de Sinais Analógicos

Apresenta a multiplexação por divisão de frequência para combinar múltiplos canais analógicos. Conecta a multiplexação à alocação de espectro e à capacidade do canal.

Aula 2 • Métodos de Demodulação AM

Aborda circuitos de detecção de envelope e demodulação síncrona. Avalia o desempenho de ruído e as compensações de implementação de cada método.

Aula 3 • Demodulação FM e Desempenho de Ruído

Analisa discriminadores e demoduladores FM baseados em PLL, e a melhoria de ruído da FM em relação à AM. Demonstra o efeito de limiar da FM.

Aula 4 • Princípios de Modulação em Amplitude

Deriva a equação do sinal AM e analisa seu espectro e eficiência de potência. Conecta o índice de modulação à largura de banda e à complexidade da demodulação.

Aula 1 • Multiplexação por Divisão de Tempo

Estrutura múltiplos fluxos PCM em um quadro TDM e analisa requisitos de sincronização. Prepara os alunos para padrões de hierarquia digital e enquadramento.

Aula 2 • Modulação por Código de Pulso

Descreve o pipeline de codificação PCM, da amostragem à saída binária. Conecta a taxa de bits PCM aos requisitos de largura de banda para transmissão digital.

Aula 3 • Codificação de Fonte e Compressão de Dados

Apresenta entropia, codificação de Huffman e princípios de compressão sem perdas. Demonstra como a codificação de fonte reduz a redundância antes da transmissão pelo canal.

Aula 4 • Teoria da Amostragem e o Critério de Nyquist

Demonstra o teorema de amostragem de Nyquist-Shannon e analisa o aliasing. Estabelece a taxa de amostragem mínima necessária para reconstrução perfeita.

Aula 1 • Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal

Deriva a ortogonalidade de subportadoras OFDM, prefixo cíclico e características de PAPR. Posiciona OFDM como a base para padrões modernos de banda larga.

Aula 2 • Sincronização de Portadora e Recuperação de Temporização

Aborda a estimativa de deslocamento de fase e frequência e loops de recuperação de temporização de símbolo. Conecta a precisão da sincronização a patamares irreduzíveis de BER.

Aula 3 • Sinalização Digital em Banda Base

Aborda códigos de linha, conformação de pulso e interferência entre símbolos em sistemas de banda base. Estabelece o filtro casado como a estrutura de receptor ótima.

Aula 4 • Esquemas de Chaveamento Binário

Deriva expressões de BER para BPSK, BFSK e OOK em canais AWGN. Compara a eficiência de potência e largura de banda entre esquemas binários.

Aula 1 • Códigos Turbo e LDPC

Apresenta a decodificação iterativa para códigos turbo e de verificação de paridade de baixa densidade próximos à capacidade de Shannon. Compara as compensações de complexidade e latência para seleção do sistema.

Aula 2 • Códigos de Bloco Lineares

Constrói matrizes geradoras e de verificação de paridade para códigos de Hamming e cíclicos. Analisa a capacidade de detecção e correção de erros usando a distância de Hamming.

Aula 3 • Intercalação e Protocolos ARQ

Combina intercalação com FEC para combater erros de rajada e introduz estratégias de retransmissão ARQ. Analisa a eficiência de throughput do ARQ híbrido.

Aula 4 • Códigos Convolucionais

Representa codificadores convolucionais com diagramas de treliça e aplica a decodificação de Viterbi. Avalia a distância livre e o ganho de codificação para projeto de enlace prático.

Aula 1 • Técnicas de Diversidade

Implementa diversidade espacial, de frequência, temporal e de polarização para combater o desvanecimento. Quantifica o ganho de diversidade e o desempenho do método de combinação.

Aula 2 • Modelos de Perda de Percurso em Grande Escala

Aplica modelos log-distância e empíricos para prever a potência mediana recebida. Conecta margens de sombreamento às metas de confiabilidade do balanço de enlace.

Aula 3 • Estimação de Canal e Equalização

Aplica estimação de canal baseada em piloto e equalização adaptativa para mitigar ISI. Conecta a complexidade da equalização ao tempo de coerência do canal.

Aula 4 • Mecanismos de Propagação de Ondas de Rádio

Explica reflexão, difração, espalhamento e perda de percurso no espaço livre. Fornece a base física para todos os modelos de canal empíricos e estatísticos.

Aula 1 • Sistemas de Espalhamento Espectral

Deriva a operação de espalhamento espectral por sequência direta e salto em frequência, e a margem de interferência. Conecta o ganho de processamento à rejeição de interferência e à comunicação encoberta.

Aula 2 • Camada de Enlace de Dados e Protocolos de Enlace de Dados

Aborda enquadramento, controle de fluxo e controle de erros na camada de enlace de dados. Conecta funções da camada de enlace à entrega confiável de dados ponta a ponta.

Aula 3 • Protocolos de Acesso Aleatório

Analisa protocolos ALOHA, ALOHA segmentado e CSMA para throughput e atraso. Fornece a base de teoria de filas para o projeto da camada MAC.

Aula 4 • Fundamentos de Acesso Múltiplo

Compara estratégias de alocação de recursos FDMA, TDMA, CDMA e OFDMA. Estabelece as compensações de capacidade e interferência que orientam as escolhas de projeto do sistema.

Aula 1 • Sistemas de Antena e Front-End de RF

Caracteriza ganho de antena, padrões de radiação, polarização e casamento de impedância. Conecta a seleção da antena ao balanço de enlace e ao gerenciamento de interferência.

Aula 2 • Arquitetura de Transmissor e Receptor

Analisa arquiteturas de receptor super-heteródino e de conversão direta e componentes da cadeia do transmissor. Identifica não idealidades chave: ruído de fase, desbalanceamento IQ e não linearidade.

Aula 3 • Métricas de Desempenho do Sistema e Testes

Define BER, throughput, latência, disponibilidade e eficiência espectral como KPIs do sistema. Apresenta equipamentos de teste e procedimentos de medição para cada métrica.

Aula 4 • Metodologia de Balanço de Enlace

Constrói um balanço de enlace sistemático considerando potência transmitida, ganhos, perdas e margens. Demonstra como cada parâmetro afeta a SNR recebida e a confiabilidade do enlace.