2023

Sinais e Sistemas

Nome: Sinais e Sistemas
Cód.: EME13043M
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica: Engenharia Eletrotécnica

Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português
Regime de Frequência: Presencial

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Objetivos de Aprendizagem

Obter conhecimentos na área dos sistemas discretos e suas aplicações. Compreender as vantagens e limitações dos sistemas de processamento digital de sinais. Saber desenvolver programas de processamento digital de sinais, dimensionar filtros e efetuar análise espetral.

Conteúdos Programáticos

1. Introdução ao processamento de sinais
Caracterização e classificação de sinais. Operações típicas em processamento de sinais. Exemplos de sinais.
2. Sistemas e sinais discretos no tempo
Conceito de amostragem. Sistemas discretos no tempo. Caracterização de sistemas lineares e invariantes no tempo. Correlação de sinais.
3. Amostragem de sinais contínuos
Teorema da amostragem. Espelhamento espetral. Reconstrução de um sinal amostrado. Interpolação e decimação.
4. Transformada Z
Propriedades. Convolução. Função de transferência de um sistema discreto. Estabilidade e causalidade.
5. Transformada Discreta de Fourier (DFT)
Definição de DFT e a sua inversa. Cálculo da DFT em sequências reais. Convolução utilizando a DFT. Espalhamento espetral e utilização de janelas temporais. FFT (Fast Fourier Transform).
6. Filtros digitais
Filtros tipo FIR (Finite Impulse Response) e tipo IIR (Infinite Impulse Response). Projeto de filtros tipo FIR. Projeto de filtros tipo IIR.

Métodos de Ensino

As aulas teórico-práticas são utilizadas para expor a teoria e resolver exercícios que consolidem os conceitos apresentados. Nas aulas laboratoriais serão desenvolvidos programas para processamento digital de diversos sinais, incluindo a utilização da DFT para análise espetral de sinais. O dimensionamento de filtros digitais e sua implementação será também efetuada nas aulas laboratoriais. A programação de algoritmos de processamento de sinal será feita em Matlab e em C.

A avaliação é composta por 2 projectos P1 e P2 apresentados sob a forma de artigos seguindo o template de uma publicação cientifica.
Os trabalhos P1 e P2 serao notados no intervalo [0,20].

Os trabalhos podem ser feitos por grupos de 2 pessoas max ou individual.
A nota final NF sera resultado da media das notas dos dois trabalhos P1 e P2 sendo necessario a aprovação nos dois trabalhos.
NF= (P1+P2)/2

Se NF>= 9.5 aprovado
Se NF< 9.5 reprovado

Bibliografia

1. Digital Signal Processing: A Computer-Based Approach, S. K. Mitra, McGraw-Hill, Third edition, 2006.
2. A. V. Oppenheim and R. W. Schafer, Discrete Time Signal Processing, 2nd Edition, 1998, Prentice Hall
3. S. J. Orfanidis, “Introduction to Signal Processing”, 2010 http://www.ece.rutgers.edu/~orfanidi/intro2sp/orfanidis-i2sp.pdf.

Equipa Docente