Objetivos da Unidade Curricular

Estudar fundamentos e técnicas utilizados no processamento de sinais analógicos e digitais. Insistir em aspectos importantes do processamento digital de sinais.

---

Pré-requisitos

• Circuitos Elétricos e Sistemas Digitais (34748)

---

Conteúdos

(1) Fundamentos de Sinais e Sistemas

(2) Sistemas Analógicos e Equações Diferenciais

(3) Transformada de Laplace

(4) Sistemas Discretos e Equações às Diferenças

(5) Transformada Z

(6) Convolução

(7) Função de Sistema e Resposta na Frequência

(8) Teoria de Fourier

(9) Síntese de Filtros Digitais

(10) Processamento de Sinal Avançado (seleção de tópicos)

 

---

Descrição detalhada dos conteúdos programáticos

Componente Teórica

(1) Fundamentos de Sinais e Sistemas: linearidade, causalidade, invariância no tempo, diagramas de blocos, sistemas discretos ou contínuos, sistemas e sinais determinísticos ou estocásticos. Sinais especiais: impulso, degrau, sinusoide, exponencial complexa.

(2) Sistemas Analógicos e Equações Diferenciais: escrita de equações de modelos físicos, dando ênfase aos circuitos electrónicos.

(3) Transformada Unilateral de Laplace: propriedades, teoremas, inversão, aplicações, resposta em estado nulo, resposta com entrada nula.

(4) Sistemas Discretos e Equações às Diferenças: escrita de equações de modelos discretos, dando ênfase aos modelos discretos de simulação de circuitos electrónicos.

(5) Transformada Z: propriedades, teoremas, inversão, aplicações, resposta em estado nulo, resposta com entrada nula.

(6) Convolução: saída de sistemas lineares discretos ou contínuos como a convolução da entrada e da resposta ao impulso. Técnicas de calculo da convolução.

(7) Função de Sistema e Resposta na Frequência: sistemas discretos e contínuos, diagramas de Bode.

(8) Teoria de Fourier: série de Fourier, transformada de Fourier, série discreta de Fourier (DFS), transformada de Fourier no tempo discreto (DTFT), transformada discreta de Fourier (DFT), transformada rápida de Fourier (FFT)

(9) Síntese de Filtros Digitais: propriedades e técnicas de projecto de filtros FIR e IIR.

(10) Processamento de Sinal Avançado: processos estocásticos (PE), correlação, covariância, espectrogramas e estimação espectral, processamento de PEs por sistemas lineares, modelos ARMA (Box-Jenkins) de PEs, processamento de sinal adaptativo.

 

Componente Teórica-Prática

n.a.

 

Componente Prática

Trabalhos de laboratório focando: simulação de sistemas contínuos e discretos, o espectro, modulação, convolução e FFT, filtros digitais FIR e IIR, processamento de sinais estocásticos. 

 

---

Bibliografia

Recomendada

- Papoulis, Circuits and Systems, Holt, Rinehart and Winston, 1980.

- Oppenheim, Schaffer, Digital Signal Processing, Prentice-Hall, 1975.

- Kunt, Digital Signal Processing, Artech House, 1986.

- Oppenheim, Schaffer, Buck, Discrete-Time Signal Processing, 2nd ed., Prentice- Hall, 1999.

- Oppenheim, Willsky, Nawab, Signals and Systems, 2nd ed., Prentice-Hall, 1996.

 

Outros elementos de estudo

n.a.

 

---

Métodos de Ensino

- Apresentação sistemática dos princípios teóricos do Processamento de Sinal

- Trabalho individual, apoiado pelo docente, focando a resolução de problemas através do uso dos princípios teóricos.

- Desenvolvimento de técnicas e modelos de processamento de sinal numéricos (em Matlab, Scilab, Octave) de sistemas analógicos e de sistemas discretos, determinísticos e estocásticos.

 

---

Métodos de Avaliação

A avaliação final consiste na ponderação das notas de um exame individual escrito, de séries de problemas entregues ao longo do semestre e da classificação do desempenho do aluno nas aulas de laboratório. Um projecto opcional poderá também contribuir para a nota final.

 

---

Língua de ensino

Português