Processamento de Sinal

Representação fasorial, operações com números complexos, diferenciação e integração.

Nas aulas teóricas é feita uma exposição oral da matéria com o apoio de projeção de slides. A exposição teórica dos conceitos é complementada pela formulação e resolução de alguns exercícios de aplicação. Os slides são facultados aos estudantes na plataforma inforestudante.

Nas aulas de laboratório, de caráter obrigatório, são resolvidos exercícios e realizados trabalhos de aplicação das técnicas de Processamento de Sinal a sinais reais com ajuda do software de apoio Matlab.

Esta unidade curricular tem como objetivo principal a familiarização dos alunos com a teoria e a aplicação do processamento de sinal.

Pretende-se que os estudantes desenvolvam as seguintes competências:

– Compreender os conceitos fundamentais da teoria dos sinais de tempo contínuo e de tempo discreto;

– Saber aplicar as séries e transformadas de Fourier e resolver problemas;

– Compreender, saber projetar e aplicar filtros.

 -Compreender e aplicar as técnicas e métodos de amostragem nos domínios do tempo e da frequência;

– Adquirir a capacidade de análise e processamento dos sinais mais usuais.

1. Classificação de sinais:

Sinal de tempo continuo e tempo discreto, sinais pares e ímpares, sinais periódicos, sinais de energia e sinais de potência.

Degrau e Impulso Unitários, Sinais sinusoidais, Exponenciais Reais e Complexas. 

Operações básicas em sinais: Operações executadas nas variáveis dependentes e nas variáveis independentes.

2. Representação de sinais no domínio do tempo e da frequência.

Sinais como funções de variável real no tempo.

Sinais como funções de variável real na frequência.

 3. Sinais e sistemas lineares e invariantes no tempo.

Sinais e sistemas lineares e invariantes no tempo.

Definição de Sistema.

Interligação de Sistemas.

Propriedades dos sistemas: linearidade; memória; causalidade; invertibilidade; invariância e estabilidade.

Caracterização dum Sistema LTI através da Resposta a Impulso.

Convolução. Propriedades da convolução.

Resposta a Degrau.

Sistemas com Respostas Impulsionais Finita (FIR) e Infinita (IIR).

4. Série e Transformada de Fourier:

Séries e Transformada Fourier.

Propriedades da Série e da Transformada de Fourier.

Aplicações.

 5. Função de transferência e filtros analógicos.

  6. Ruído e interferência – caracterização e técnicas de minimização.

Ruído térmico.

Ruído de interferência: impedância comum, elétrica, magnética e eletromagnética.

7. Digitalização – acondicionamento de sinal e amostragem.

Teorema da amostragem.

Amostragem Ideal (Trem de Impulsos).

Reconstrução por Interpolação.

Aliasing.

8. Processamento digital de sinal – objetivos e aplicações.

Séries e Transformada Fourier de Tempo  discreto. 

Convolução em tempo discreto.

Amostragem de sinais de tempo discreto.

Decimação e Interpolação.

9. Aplicação de técnicas de estimação espectral.

Aplicação e interpretação dos resultados da FFT.

Aplicações usando Matlab.

10. Projeto e exemplos de aplicação de filtros digitais.

Arquitetura de filtros FIR.

Projeto de filtros digitais usando matlab.

11. Aplicações de processamento de sinal em sistemas de energia e de automação

NAO

Textos de Apoio disponibilizados no Inforestudante.

Oppenheim, A., Willsky, A., & Nawab, S. (1997). Signals & Systems. Prentice Hall. 

Oppenheim, A., Willsky, A., & Nawab, S. (2010). Sinais e sistemas. Pearson Prentice Hall. 

McClellan, J., Schafer, R., &  Yoder , M. (2003). Signal Processing First. Prentice Hall.

Haykin, S., & Veen,  B. (2001). Sinais e Sistemas. Bookman.

 Lourtie, I. Sinais e Sistemas. (2002). Escolar Editora.

 Buck, J., Daniel, M.,  Singer, A. (2002). Computer Exploration in Signals and Systems using Matlab. Prentice Hall.