Análise de sinais
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Dep. Armas e Electronica, Escola NavalV1.1 - Victor Lobo 2004
Anlise de Sinais
Anlise de Sinais Anlise de Sinais
Anlise de Sinais2 ano da licenciatura em Engenharia Naval Ramo de Armas e electrnica Doutor Victor Lobo
V.Lobo @ EN
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Programa (1/2)1 Introduo a Sinais e Sistesmas Anlise de Sinais Anlise de Sinais
(Cap.1 Louretie)(Cap.1 Haykin)(Cap.1 Ribeiro) 1. Origem e medio de sinais. 2. Sinais contnuos bsicos 3. Sinais discretos bsicos 4. Propriedades bsicas de sinais 5. Sistemas fsicos, e modelos 6. Representao matemtica de sistemas e propriedades
1b Introduo ao Matlab
(Batel Anjo) 1. Variveis e instrues bsica 2. Representao, visualizao, e manipulao de sinais 3. Toolbox de processamento de sinal 4. Aquisio de sinais
2 Sistemas lineares e invariantes no tempo SLITs V.Lobo @ EN
(Cap.2 Louretie)(Cap.2 Haykin)(Cap.1,2 Ribeiro) 1. Introduo 2. Resposta impulsiva 3. Respresentao com equaes diferenciais 4. Respresentao com equaes s diferenas
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Anlise de Sinais
Programa (2/2)Anlise de Sinais Anlise de Sinais
3 Transformadas de Fourier e Fourier Discreta(Cap.3,4 Louretie)(Cap.3,6 Haykin)(Cap.3 Ribeiro) 1. Introduo 2. Transformada de Fourier 3. Transformada de Fourier discreta
4 Transformadas de Laplace e Z(Cap.3,4 Louretie)(Cap.3,7 Haykin)(Cap.3 Ribeiro) 1. Introduo 2. Transformada de Laplace 3. Transformada Z
5 Anlise no domnio da frequncia(Cap.6 Louretie)(Cap3. Haykin)(Cap.2 Ribeiro) 1. Introduo 2. Resposta na frequncia de SLITs contnuos e causais 3. Resposta na frequncia de SLITs discretos e causaisV.Lobo @ EN
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AvaliaoAnlise de Sinais Anlise de Sinais
Provas escritas 2 Repeties escritas 2 x Coeffciente 10 Exame s para quem no tem aproveitamento nas provas de frequncia permitida a utilizao durante as provas de uma folha prviamente preparada pelo aluno A folha devr ter o formato A4 Dever estar escrita mo, e no fotocopiada Na primeira repetio escrita dever estar escrita apenas de um lado (na 2 repetio e exames pode estar dos 2 lados)
Provas prticas Trabalhos prticos de laboratrio Trabalhos de casa Projecto Coeficiente 10 4 4
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Anlise de Sinais
BibliografiaAnlise de Sinais Anlise de Sinais
Livro de texto Sinais e Sistemas, Isabel Lourtie, Escolar Editora, 2002 (25)
Livros de apoio Signals and Systems, Simon Haykin, Barry Van Veen, Wiley, 2002 (62) Analog and Digital Signal Processing, Ashok Ambardar, Brooks/Cole Publishing, 1999 (66) Signals & Systems, Allan Oppenheim (2nd Ed.), Alan Willsky, Prentice-Hall, 1997 (80) Sistemas Lineares, Isabel Ribeiro, IST Press, 2002 (27) Curso de Matlab, Batel Anjo, Principia, 2003 (10)
Site de apoio www.isegi.unl.pt/docentes/vlobo
Horrio de dvidas 2 feira s 17:30, e sempre que combinado com o professor
V.Lobo @ EN
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Dvidas ?Anlise de Sinais Anlise de Sinais
Marcao das repeties escritas
Porque que esta cadeira importante ? Preparao para: Telecomunicaes (Fundamentos de Telecom.; Antenas e propagao; Sistemas de Telecomunicaes) Radares (Radares e radio-ajudas) Controlo (automao e controlo) Electrotecnia e Electrnica (Electrotecnia, Fundamentos de Electrnica, Electrnica I e II, etc) Vida de um Oficial da Armada Puro prazer de compreender o mundo !!! Exemplos de aplicao..... (nunca mais acabam...)
Vamos a isto !V.Lobo @ EN
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Anlise de Sinais
Anlise de Sinais Anlise de Sinais
Captulo 1Introduo a Sinais e SistesmasBibliografia (Cap.1 Louretie)(Cap.1 Haykin)(Cap.1 Ribeiro)
V.Lobo @ EN
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Anlise de SinaisAnlise de Sinais Anlise de Sinais
O que um sinal ? Uma sequncia de valores Sinal contnuo
t x(t)
Sinal discreto
n x(n)
ExemplosSons, ecos de radar, sinais elctricos, movimentos mecnicos, imagens,..V.Lobo @ EN
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Sinais e sistemasAnlise de Sinais Anlise de Sinais
Sistema Recebe um sinal, processa-o, e produz outro sinal sada
Sinal de entrada Sistema
Sinal de sada
Sinal de antena rdio sinal para altifalantes Ondulao navio balano de navio Sinal de controlo elctrico motor binrio Sinal para altifalantes caixa de psicadlicas lmpadasV.Lobo @ EN
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Sinais discretos e contnuosAnlise de Sinais Anlise de Sinais
Sinais contnuos Ocorrem frequentemente na natureza So representados por funes contnuas difcil manipul-las em computadores (tm que ser maipulados analiticamente) Para trabalhar com este tipo de tipo de sinais mais fcil subsitu-lo por AMOSTRAS digitais, feitas com uma regularidade suficientemente alta
Sinais discretos Sinais discretos por natureza populao, modelos econmicos, etc Sinais contnuos discretizados Facilidade de manipulao Podem ser representados por funes ou por vectores ou matrizes Processamento digital de sinais (DSP Digital Signal Processing) actualmente uma rea importante de engenhariaV.Lobo @ EN
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Representao de sinais discretosAnlise de Sinais Anlise de Sinais
Sinais Discretos no tempo O tempo varia em saltos de uma unidade2 3 5 4 1 -2 -4 -3
t x(t) x(n)
n
Sinais Discretos em Amplitude Os sinais digitais so no s discretos no tempo, como discretos nos valores que podem tomar (erro de quantizao). Vamos por enquanto ignorar este efeito
So sries de valores Podemos guardar em MATRIZES e manipular no computador x(0) = 0, x(1) = 10, x(2) = 18, x(3) = 23, 19, 11, 1, -9, -17, -22, ....V.Lobo @ EN
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Implementao de sistemas discretosAnlise de Sinais Anlise de Sinais
Facilidade de implementao Sistemas dedicados simples com 1 P, 1 ROM , 1 RAM, 1 ADC, 1 DAC Computadores de uso geral
Facilidade em mudar as caractersticas Sistemas facilmente reprogramveis Filtros adoptivos
Facilidade em simular/implementar no computador Processamento resume-se a manipular matrizes, que pode ser feito at com folhas de clculo Programas dedicados: MatLab, Dadisp, etc.ADC DSP DAC
Sinal contnuoV.Lobo @ EN
Sinal discreto
Sinal contnuo 12 12
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Vantagens de DSPAnlise de Sinais Anlise de Sinais
Robustez e fiabilidade imunidade ao rudo ausncia de parmetros aleatrios ou de difcil controlo
Possibilidade de caractersticas impossveis em contnuo Filtros ideais Sistemas que seguem exactamente a referncia
Facilidade em construir circuitos integrados dedicados A partir de um core standard fcil adicionar outros mdulos
Potncia de clculo cada vez maior em sistemas digitaisV.Lobo @ EN
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Sinais e transformaes de varivelAnlise de Sinais Anlise de Sinais
Definio de sinais: So funes de uma ou mais variveis independentes que contm informao sobre o comportamento e caractersticas de determinados fenmenos. Essas funes tm: Um domnio, ou varivel independente (tempo,espao,etc) Um contradomnio, ou grandeza que est a ser observada Exemplosy=f(x), i=f(v), etc
Transformaes lineares da varivel independente y=f(x) para y=f(ax+b) a,b
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Sinais e transformaes de varivelAnlise de Sinais Anlise de Sinais
Mudana de escala
(b=0, a>0)
y=f(ax) Grfico de: a>1 (contrao do sinal) a0 (avano no tempo) b 00t 0
0 t < 0 x(t ) = t t > 0V.Lobo @ EN
Inclino a
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Sinais mais importantesAnlise de Sinais Anlise de Sinais
Exponencial decrescente x(n) = an u(n)
a>1 a=1 a