Aquisição e Processamento de Sinal

Código:

ACSPI4001

Sigla:

ACSPI4001

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação, Controlo e Sistemas de Produção Indust.

Ocorrência: 2018/2019 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://sigarra.up.pt/feup/pt/conteudos_adm.list?pct_pag_id=249640&pct_parametros=pv_ocorrencia_id=425935
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MI:EF	20	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	4	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Esta unidade curricular visa dotar os estudantes com os conhecimentos necessários para o domínio de conceitos básicos, métodos, técnicas e ferramentas para a identificação, análise e projecto de sistemas: - de aquisição de sinais do domínio contínuo para o domínio digital, - de processamento de sinais no domínio digital e - da transposição dos sinais resultado para o domínio contínuo ou outros domínios de acordo com a aplicação em causa.

Resultados de aprendizagem e competências

Após a conclusão com sucesso da unidade curricular o estudante é capaz de: Identificar, analisar e projectar os blocos: de condicionamento de sinal dos sensores, de conversão analógica-digital, de processamento digital de sinal e de conversão digital-analógica, seleccionando a tecnologia mais adequada à aplicação em causa. Compreender a representação matemática de sinais nos domínios contínuo, discreto e digital assim como a sua relação. Compreender a representação matemática de sinais no domínio do tempo e da frequência assim como a sua relação. Compreender a amostragem e reconstrução de sinais, nomeadamente as suas implicações e condições em que devem ser efectuadas. Compreender o significado e usar as transformadas de fourier e Z. Analisar filtros digitais e projecta-los mediante objectivos especificados. Aplicar as técnicas de processamento digital de sinal em controlo de sistemas.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Condicionamento de sinal. Conversores analógico-digital (ADC). Conversores digital-analógico (zero order hold DAC, DAC sigma-delta e PWM). Caracterização e representação de sinais e sistemas discretos. Correlação e convolução de sinais. Transformada de Fourier discreta e caracterização de sinais em frequência. Transformada Z. Amostragem e reconstrução de sinais. Caracterização de sistemas Lineares e Invariantes (LI) no domínio das frequências. Projecto de filtros discretos IIR e FIR e suas estruturas de realização. A Transformada de Fourier Discreta (DFT) e seu cálculo através da Fast Fourier Transform (FFT). Aplicação da FFT na convolução FIR rápida, em estudos de correlação e estimação espectral. Aplicação de processamento digital de sinal em controlo de sistemas. Plataformas para aquisição, execução e actuação de sistemas baseados em processamento digital de sinal.

Bibliografia Obrigatória

Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, John R. Buck; Discrete-time signal processing. ISBN: 0-13-083443-2
Francisco José de Oliveira Restivo; Processamento Digital de Sinal - Tópicos, 1998 (ftp://ftp.fe.up.pt/pub/Pessoal/Deec/fjr/pds/PDS_9899.pdf)
Francisco Restivo e Aníbal Ferreira; Compilação de problemas de PDS, 2005 (ftp://ftp.fe.up.pt/pub/Pessoal/Deec/fjr/pds/AP_0405.pdf)
H. Rosemary Taylor; Data acquisition for sensor systems. ISBN: 0-412-78560-9

Bibliografia Complementar

Steven W. Smith; The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing (http://www.dspguide.com/pdfbook.htm)
Ramón Pallás-Areny, John G. Webster; Analog signal processing. ISBN: 0-471-12528-8
luis Chaparro; signals and systems using MATLAB. ISBN: 978 0 12 394812 0

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teóricas ilustram os assuntos a tratar, utilizando uma filosofia de aprendizagem activa, com exemplos de aplicação e dimensionamento de casos de estudo típicos. Nas aulas laboratoriais são desenvolvidas as competências para o domínio das ferramentas informáticas e das plataformas de execução do processamento digital de sinal no mundo real. São também realizados projectos integradores para familiarizar os estudantes com as potênciais aplicações dos conhecimentos adquiridos. O desempenho e comportamento dos estudantes nestas aulas é avaliado (TL).

Software

Maple
Matlab
Code Composer Studio (Texas Instruments)

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	60,00
Trabalho laboratorial	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	78,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho laboratorial	28,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Só serão admitidos a exame final (EF) os estudantes que frequentarem as aulas práticas e atingirem pelo menos a classificação de OITO(8) em VINTE (20) valores na avaliação laboratorial (TL).

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final da disciplina é calculada do modo seguinte: 0.6*EF + 0.4*TLx.
EF: Exame Final.
TLx: Trabalho Laboratorial com classificação condicionada pelo exame final (EF).
TL: Trabalho Laboratorial.
A classificação TLx limita superiormente a classificação TL de modo a que TLx não exceda EF em mais de 4 valores: TLx = min(TL, EF+4)
A aprovação na disciplina está condicionada a um mínimo de 8 valores no exame final e no trabalho laboratorial.
Todas as avaliações são efectuadas numa escala de zero a vinte valores arredondadas à unidade.

Provas e trabalhos especiais

Não há.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes que estejam legalmente dispensados das aulas laboratoriais têm de efectuar um exame prático.

Melhoria de classificação

De acordo com o ponto 10 das NGA. A classificação de frequência não é susceptível de melhoria.

Observações

Atendimento aos estudantes: em hora a combinar para cada grupo de estudantes.