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Curso: Licenciatura em Engenharia
Electrotécnica e de Computadores
Ano lectivo: 2005/2006
Ano: 4º ano, ramo TEC, 1º semestre
Escolaridade: 3 horas de aula teórica + 2 hora de
aula prática por semana
Página
no SiFEUP, 1999/2000, 2000/2001,
2001/2002, 2002/2003,
2003/2004, 2004/2005
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| Docentes |
| Aulas teóricas |
| Francisco José
de Oliveira Restivo, Professor Associado |
| Aulas práticas |
Francisco José
de Oliveira Restivo, Professor Associado
Luís
António Pereira de Meneses Corte-Real, Professor Associado |
| Classificações: minitestes
e exames. |
Curiosidade...
Como se estuda Processamento Digital de Sinal noutras universidades:
Illinois Institute
of Technology e McGill
University. Vejam os exercícios. |
Sites!
Visitem estes dois sites: MATLAB
Signal Processing Toolbox e Educational
Software/Demos/Visualization. |
DADiSP
Podem obter aqui o software DADiSP
2000 Students Edition, da DSP
Development Corporation. |
| Objectivos |
| Introdução ao
estudo da disciplina de Processamento Digital de Sinal, seus conceitos
e instrumentos básicos, e suas aplicações fundamentais:
análise espectral e filtragem digital. |
| Programa |
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Processamento Digital de Sinal: Conceitos Básicos; Vantagens
do PDS; Microprocessadores de Sinal; Bibliografia.
Sinais e Sistemas Discretos: Definições; Propriedades dos
Sistemas Lineares e Invariantes; Equações às Diferenças; Representação
no Domínio das Frequências; Transformada de Fourier de um Sinal
Discreto; Propriedades.
Transformada em z: Definição; Região de Convergência; Inversão
da Transformada em z: Método da Divisão; Método da Decomposição
em Fracções Simples; Integral de Linha; Propriedades.
Amostragem de Sinais Contínuos: Teorema da Amostragem;
Aliasing; Reconstrução de um Sinal Amostrado; Interpolação; Decimação;
Conversão Fraccionária da Frequência de Amostragem; Processamento
Multirate; Decomposições Polifásicas; Conversão
A/D e D/A; Oversampling.
Sistemas Lineares e Invariantes: Caracterização de Sistemas
LIT nas Frequências: Filtros Selectivos em Frequência, Distorção
de Fase e Atraso de Grupo, Sistema Inverso. Sistemas do Tipo Passa-Tudo,
Sistema de Fase Mínima e de Fase Máxima. Sistemas de Fase Linear:
Sistema FIR do Tipo 1, 2, 3 e 4, Localização dos Zeros para Sistemas
de Fase Linear, Relação entre Filtros FIR de Fase Linear, Mínima
e Máxima.
Sinais Discretos Aleatórios: Definições Básicas, Processos
Aleatórios Estocásticos, Processos Ergódicos e Estimativa Prática
de Médias. Exemplos. Representação de Fourier de Sinais Aleatórios
Estacionários, Resposta de um Sistema LIT a um Sinal Aleatório,
Correlação Cruzada entre uma Sequência Aleatória de Entrada e
a Saída Correspondente de um Sistema LIT.
Estruturas para a Realização de Sistemas Discretos: Estruturas
em Cascata e em Paralelo para a Realização de Sistemas IIR, Estruturas
Transpostas, Estruturas de Realização de Sistemas FIR e de Sistemas
FIR de Fase Linear. Exemplos. Erros de quantificação.
Filtros Digitais: Introdução; Projecto de Filtros Digitais
do Tipo IIR: Método da Invariância da Resposta Impulsional; Transformação
Bilinear; Projecto de Filtros Digitais do Tipo FIR: Método da
Janela; Aproximações Óptimas.
DFT - Transformada de Fourier Discreta: Sinais Discretos Periódicos;
Amostragem nos Domínios do Tempo e da Frequência; Definição; Propriedades
da DFT; Reconstrução da Transformada em z. Síntese por Amostragem
da Resposta em Frequência. Convolução Linear Utilizando a DFT:
Método Overlap-Add; Método Overlap-Save.
Cálculo da Transformada Discreta de Fourier: Cálculo Directo,
Cálculo Eficiente, o Algoritmo FFT com Decimação no Tempo (FFT-DIT),
Programação do Algoritmo FFT-DIT. O Algoritmo FFT com Decimação
na Frequência, Particularidades de Implementação. O Cálculo da
IDFT através da DFT, Cálculo Eficiente da DFT de Sinais Reais.
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| Metodo de ensino |
| Aulas teóricas |
| As aulas teóricas têm por objectivo a
exposição detalhada da matéria e a resolução
de problemas ilustrativos, mas essencialmente constituem a melhor
oportunidade para a interacção com o professor, aspecto
essencial do ensino presencial. Os alunos são encorajados
desde o primeiro dia a utilizar as aulas teóricas como foro
de discussão da matéria da disciplina. |
| Aulas práticas |
As aulas práticas têm
por objectivo a resolução de exercícios necessários
à compreensão clara da matéria.
Em algumas das aulas, utilizar-se-á a ferramenta Matlab. |
| Trabalhos individuais |
| Os trabalhos individuais, para
serem resolvidos na parte final de algumas aulas práticas,
são em número de cinco, e constituem uma oportunidade
para o estudo atempado da matéria e sua assimilaçao,
permitindo ainda o contacto com o Matlab. |
| Método de avaliação |
| A avaliação é distribuída
com exame final, nos termos das normas gerais de avaliação
em vigor. |
| Frequência |
A obtenção de frequência é indispensável para acesso
ao exame final.
A classificação de frequência (F) é dada a todos os alunos
que não excedam o limite de faltas e tenham realizado um mínimo
de três trabalhos individuais, sendo calculada pela soma das classificações
obtidas nos trabalhos realizados ao longo do semestre, dividida
por cinco. |
| Classificação |
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O exame final consta de uma prova escrita
com a duração de 2 horas, sem consulta de apontamentos,
para além do formulário
da disciplina.
A prova escrita valerá, para cada aluno, 20 - F/4.
A classificação
final (C) será obtida adicionando a 25% da classificação
da frequência a classificação da prova
escrita (E)
C = F/4 + E(20 - F/4)/20 = E + (1-E/20)F/4
Todas as classificações
na escala [0, 20].
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| Melhoria de classificação |
| A melhoria de classificação realiza-se
segundo os mesmos moldes da classificação final. A
classificação de frequência não é
susceptível de melhoria. |
| Textos de Apoio |
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O livro de texto recomendado é
Os textos seguintes destinam-se a facilitar o estudo desta disciplina
Outros excelentes livros de referência são
- M. D. Ortigueira, Processamento
Digital de Sinais, Fundação Calouste Gulbenkian
(2005)
Com a grande vantagem de estar escrito em Português
- J. Van de Vegte, Fundamentals
of Digital Signal Processing, Prentice Hall (2002)
- S. K. Mitra, Digital
Signal Processing – A Computer-Based Approach, McGraw-Hill,
(1998)
- J. H. McClellan, R. W. Schafer, M. A.
Yoder, DSP
First: A Multimedia Approach, Prentice-Hall (1998)
Recomenda-se uma visita ao site
deste livro.
- Steven W. Smith , The Scientist and
Engineer's Guide to Digital Signal Processing, California
Technical Publishing (1997)
Pode fazer aqui o download
deste livro
- J. G. Proakis, D. G. Manolakis, Digital
Signal Processing - Principles, Algorithms and Applications,
3rd edition, Prentice Hall (1996)
- E. C. Ifeachor, B. W. Jervis, Digital
Signal Processing - A Practical Approach, Addison-Wesley
(1993)
Os dois livros a seguir marcaram o estabelecimento de PDS como uma
disciplina científica própria, e são leitura
obrigatória para o seu estudo mais aprofundado
- A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, Digital
Signal Processing, Prentice-Hall (1975)
- L. R. Rabiner, B. Gold, Theory and
Application of Digital Signal Processing, Prentice-Hall
(1975).
Aos interessados na implementação de sistemas discretos,
recomenda-se
- Inmos, The Digital Signal Processing
Databook, Inmos (1989)
- I. Ahmed, ed., Digital Control Applications
with the TMS320 Family, Texas Instruments (1991)
- C. S. Burrus et al., Computer-Based
Exercises for Signal Processing Using MatLab, Prentice-Hall
(1994).
- C. Marven, G. Ewers, A Simple Approach
to Digital Signal Processing, Texas Instruments (1994)
- Texas Instruments, TMS320C3x Users's
Guide, Texas Instruments (1997).
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| Outras informações |
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Aqui, pode experimentar a minha DSP
Machine v2.1. Se gostar, diga-me.
E pode consultar a minha colecção
de links na Internet.
E na altura própria poderá também ver as
últimas classificações
obtidas na disciplina.
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| Exames anteriores |
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Exame de 97-01-06
e respectiva solução.
Exame de 97-01-27
e respectiva solução.
Exame de 97-02-12
e respectiva solução.
Exame de 98-01-05
e respectiva solução.
Exame de 98-01-26
e respectiva solução.
Exame de 98-02-09
e respectiva solução.
Exame de 99-01-05
e respectiva solução.
Exame de 99-01-26
e respectiva solução.
Exame de 99-02-09
e respectiva solução.
Exame de 99-03-26
e respectiva solução.
Exame de 00-01-07
e respectiva solução.
Exame de 00-01-27
e respectiva solução.
Exame de 00-02-10.
Exame de 02-01-11
e respectiva solução.
Exame de 02-01-25.
Exame de 02-02-08.
Exame de 03-01-14
e respectiva solução.
Exame de 03-02-06
e respectiva solução.
Exame de 04-01-13
e respectiva solução.
Exame de 04-02-17.
Exame de 05-01-13
e respectiva solução.
Exame de 05-02-10
e respectiva solução.
Exame de 06-01-13
e respectiva solução.
Exame de 06-02-10
e respectiva solução.
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| Ficha da disciplina |
| Aqui, pode obter a ficha
da disciplina. |
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