Processamento de sinaisProcessamento de sinaisProcessamento de sinaisProcessamento de sinais

Prof. Diego da Silva de MedeirosProf. Diego da Silva de Medeiros

São José, Agosto de 2014São José, Agosto de 2014

Instituto Federal de Santa CatarinaInstituto Federal de Santa Catarina

Curso superior de tecnologia em sistemas de telecomunicaçãoCurso superior de tecnologia em sistemas de telecomunicação

Processamento de Sinais Digitais - PSDProcessamento de Sinais Digitais - PSD

Processamento de sinais:Processamento de sinais:Processamento de sinais:Processamento de sinais:

● Sinal:Sinal: Algo que de alguma forma carrega informação [1][2]Algo que de alguma forma carrega informação [1][2]

● Variação de uma quantidade em função de uma variável Variação de uma quantidade em função de uma variável

independente, como tempo, espaço, etcindependente, como tempo, espaço, etc

● Exemplos de sinais:Exemplos de sinais: Áudio, video, fala, imagem, comunicação, sinais Áudio, video, fala, imagem, comunicação, sinais

médicos (biológicos), sinais geofísicos, sonarmédicos (biológicos), sinais geofísicos, sonar

● Processamento de sinais:Processamento de sinais: Operações com sinais, visando a limpeza, Operações com sinais, visando a limpeza,

redução de ruído, alteração de característica, alteração de funcionalidade, redução de ruído, alteração de característica, alteração de funcionalidade,

etcetc

● Normalmente focado em Normalmente focado em manipulações matemáticasmanipulações matemáticas

Aplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinais

● Processamento de sinais de áudio e falaProcessamento de sinais de áudio e fala

● Sinal representa um som, como uma música, fala, ou sons diversosSinal representa um som, como uma música, fala, ou sons diversos

● São aplicações:São aplicações:

● Redução de ruídos em sistemas de comunicaçãoRedução de ruídos em sistemas de comunicação

● Realce de características do sinal (equalização)Realce de características do sinal (equalização)

● Inserção de efeitos (música)Inserção de efeitos (música)

● CompactaçãoCompactação

● TranscriçãoTranscrição

Aplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinais

● Processamento de sinais de imagem e videoProcessamento de sinais de imagem e video

● Sinal representa uma imagem, como uma foto, ou uma sequência de Sinal representa uma imagem, como uma foto, ou uma sequência de

imagensimagens

● São aplicações:São aplicações:

● Restauração de imagens/filmes antigasRestauração de imagens/filmes antigas

● Realce de características do sinal (brilho, contraste)Realce de características do sinal (brilho, contraste)

● Inserção de efeitos (photoshop/cinema)Inserção de efeitos (photoshop/cinema)

● Compactação (JPEG/H.264)Compactação (JPEG/H.264)

● Reconhecimento de padrões (OCR, detecção de objetos)Reconhecimento de padrões (OCR, detecção de objetos)

● Sistemas de segurançaSistemas de segurança

● AstronomiaAstronomia

Aplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinais

● Processamento de sinais para sistemas de comunicaçãoProcessamento de sinais para sistemas de comunicação

● Sinal deve ser transmitido num meio não idealSinal deve ser transmitido num meio não ideal

● São aplicações:São aplicações:

● Redução de Redução de

ruídos/interferências/ ruídos/interferências/

distorções (TV digital)distorções (TV digital)

● Compactação Compactação

(codificação de fonte)(codificação de fonte)

Fonte: [3]

Aplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinais

● Processamento de sinais para sistemas de controleProcessamento de sinais para sistemas de controle

● Sinais são informações de sinalização de equipamentosSinais são informações de sinalização de equipamentos

● São aplicações:São aplicações:

● Controle de equipamentos em áreas de risco (robôs para resgate Controle de equipamentos em áreas de risco (robôs para resgate

em catástrofes)em catástrofes)

● Sistemas de defesaSistemas de defesa

● Sistemas de navegação (sonares, detecção de objetos na via)Sistemas de navegação (sonares, detecção de objetos na via)

● Inteligência artificialInteligência artificial

Fonte: [4]

Aplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinais

● Processamento de sinais para sistemas ambientaisProcessamento de sinais para sistemas ambientais

● São usadas imagens ou outros sinais captados por sensoresSão usadas imagens ou outros sinais captados por sensores

● São aplicações:São aplicações:

● Previsão do tempo, de catástrofes ou alterações climáticas Previsão do tempo, de catástrofes ou alterações climáticas

(twister)(twister)

● Fotogrametria, fiscalização de desmatamentosFotogrametria, fiscalização de desmatamentos

● Processamento de sinais financeirosProcessamento de sinais financeiros

● Normalmente processamento de dados para predição de Normalmente processamento de dados para predição de

comportamentos de mercadocomportamentos de mercado

Aplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinaisAplicações de processamento de sinais

● Processamento de sinais para biomédicaProcessamento de sinais para biomédica

● São usadas imagens ou sinais biológicosSão usadas imagens ou sinais biológicos

● São aplicações:São aplicações:

● Detecção de doençasDetecção de doenças

● Compreensão do funcionamento de organismosCompreensão do funcionamento de organismos

Fonte: [5][6]

O mercado de trabalhoO mercado de trabalhoO mercado de trabalhoO mercado de trabalho

● Carreira acadêmicaCarreira acadêmica

● Geralmente uma área dentro de programas de pós-graduação em Geralmente uma área dentro de programas de pós-graduação em

Engenharia ElétricaEngenharia Elétrica

● Linhas de pesquisa dentro do PPGEEL-UFSC [7]:Linhas de pesquisa dentro do PPGEEL-UFSC [7]:● Filtragem AdaptativaFiltragem Adaptativa

● Instrumentação BiomédicaInstrumentação Biomédica

● Processamento Digital de SinaisProcessamento Digital de Sinais

● Processamento Digital de Sinais BiomédicosProcessamento Digital de Sinais Biomédicos

● Processamento Digital de Imagens e VídeoProcessamento Digital de Imagens e Vídeo

● Processamento Estatístico de Sinais (estimação, detecção, classificação, reconhecimento do Processamento Estatístico de Sinais (estimação, detecção, classificação, reconhecimento do

padrões)padrões)

● Reconhecimento da FalaReconhecimento da Fala

● Técnicas de marcação e de segurança de sinais de voz, imagens, vídeo e de documentos impressosTécnicas de marcação e de segurança de sinais de voz, imagens, vídeo e de documentos impressos

● Sistemas de comunicação de sinais de voz sobre redes de pacote IP (VOIP)Sistemas de comunicação de sinais de voz sobre redes de pacote IP (VOIP)

O mercado de trabalhoO mercado de trabalhoO mercado de trabalhoO mercado de trabalho

● EmpresasEmpresas

● Grandes corporações (Petrobras, Google) ou novas empresas Grandes corporações (Petrobras, Google) ou novas empresas

inovadorasinovadoras

● CatamoedaCatamoeda

ReferênciasReferênciasReferênciasReferências● [1] [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Signal_(electrical_engineeringhttp://en.wikipedia.org/wiki/Signal_(electrical_engineering))

● [2] [2] http://en.wikipedia.org/wiki/Signal_processinghttp://en.wikipedia.org/wiki/Signal_processing

● [3] SKLAR, BERNARD. Digital Communications: Fundamentals and Applications. Prentice Hall, 2001.[3] SKLAR, BERNARD. Digital Communications: Fundamentals and Applications. Prentice Hall, 2001.

● [4] "EN122 Alentejo" por PG 123 - Obra do próprio. Licenciado sob Public domain, via Wikimedia [4] "EN122 Alentejo" por PG 123 - Obra do próprio. Licenciado sob Public domain, via Wikimedia

Commons - Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:EN122_Alentejo.jpg#mediaviewer/Ficheiro:EN122_Alentejo.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:EN122_Alentejo.jpg#mediaviewer/Ficheiro:EN122_Alentejo.jpg

● [5] Ali Shoeb. Application of Machine Learning to Epileptic Seizure Onset Detection and Treatment. [5] Ali Shoeb. Application of Machine Learning to Epileptic Seizure Onset Detection and Treatment.

PhD Thesis, Massachusetts Institute of Technology, September 2009.PhD Thesis, Massachusetts Institute of Technology, September 2009.

● [6] Goldberger AL, Amaral LAN, Glass L, Hausdorff JM, Ivanov PCh, Mark RG, Mietus JE, Moody GB, [6] Goldberger AL, Amaral LAN, Glass L, Hausdorff JM, Ivanov PCh, Mark RG, Mietus JE, Moody GB,

Peng C-K, Stanley HE. PhysioBank, PhysioToolkit, and PhysioNet: Components of a New Research Peng C-K, Stanley HE. PhysioBank, PhysioToolkit, and PhysioNet: Components of a New Research

Resource for Complex Physiologic Signals. Circulation 101(23):e215-e220 [Circulation Electronic Resource for Complex Physiologic Signals. Circulation 101(23):e215-e220 [Circulation Electronic

Pages; http://circ.ahajournals.org/cgi/content/full/101/23/e215]; 2000 (June 13).Pages; http://circ.ahajournals.org/cgi/content/full/101/23/e215]; 2000 (June 13).

● [7] Página da Área de Comunicação e Processamento de Sinais do programa de Pós-Graduação em [7] Página da Área de Comunicação e Processamento de Sinais do programa de Pós-Graduação em

Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Catarina. Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Santa Catarina. http://ppgeel.posgrad.ufsc.br/areas-de-conhecimento/processamento-de-informacao/comunicacoes-e-processamento-de-sinahttp://ppgeel.posgrad.ufsc.br/areas-de-conhecimento/processamento-de-informacao/comunicacoes-e-processamento-de-sina

is/is/