Tópicos Avançados em Processamento de Sinal
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Engenharia das Telecomunicações |
Ocorrência: 2024/2025 - 1S 
Ciclos de Estudo/Cursos
Docência - Responsabilidades
Língua de trabalho
Português e inglês
Objetivos
Esta unidade curricular visa motivar os estudantes para conceitos e técnicas fundamentais e avançadas de processamento de sinal nas áreas de estimação espetral, filtragem adaptativa, sonar, radar e sistemas de abertura sintética.
Resultados de aprendizagem e competências
O objetivo é dotar os estudantes de competências de análise e projeto em diversas tecnologias e áreas de aplicação, incluindo modelação, estimação, deteção e comunicação robusta de sinais, assim como a monitorização e deteção robusta de sinais, objetos e condições ambientais.
Modo de trabalho
Presencial
Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)
Conhecimento de conceitos e técnicas fundamentais de processamento de sinal.
Programa
1. Revisão de tópicos essenciais
a. A Transformada-Z, a DFT e a FFT
b. A DFT como um banco de filtros
c. Processos aleatórios em tempo discreto
2. Estimação espetral
a. Métodos não-paramétricos
b. Estimação da frequência, magnitude e fase de sinusoides
c. Estimação de frequência usando subespaços de sinal e ruído
d. Estimação espetral baseada em componentes principais
3. Filtragem adaptativa
a. Conceitos e configurações fundamentais
b. O algoritmo MSE e variantes
c. Filtragem adaptativa baseada em bancos de filtros
d. Aplicações de filtragem adaptativa
4. O filtro casado
a. Paradigma
b. Ganho de processamento
c. Relevância em comunicações
d. OFDM e filtros casados
5. Processamento de sinal em sonar/radar
a. Princípios
b. Relação com a teoria de filtros casados
c. Sinais em radar/sonar: requisitos e exemplos
d. Desenho de um sonar simples
6. Processamento de sinal em sistemas de abertura sintética
a. Radar/sonar de abertura sintética
b. Relação com filtros casados
c. A utilização da FFT
d. Aplicação a dados reais
Bibliografia Obrigatória
Dimitris G. Manolakis, Vinay K. Ingle, Stephen M. Kogon; Statistical and adaptive signal processing, Artech House, 2005. ISBN: 1580533663
Mark Richards, James Scheer, William Holm; Principles of Modern Radar – Vol. I: Basic Principles, SciTech Publishing, 2010. ISBN: 978-1-891121-52-4
Simon Haykin;
Adaptive filter theory. ISBN: 0-13-322760-X
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Os tópicos da unidade curricular serão explicados e discutidos em aulas teóricas (uma aula de 3 horas por semana) onde também serão abordados exercícios aplicados e casos de estudo ilustrativos das técnicas e tecnologias em foco e baseadas em processamento de sinal. Estes exercícios e casos de estudo serão também objeto de trabalhos de grupo que contribuirão para avaliação. Materiais didáticos relevantes serão disponibilizados aos estudantes na plataforma Moodle.
Software
Matlab
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída sem exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Participação presencial |
10,00 |
Teste |
30,00 |
Trabalho prático ou de projeto |
60,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Estudo autónomo |
70,00 |
Frequência das aulas |
56,00 |
Trabalho de campo |
16,00 |
Trabalho escrito |
20,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
A frequência na unidade curricular é reconhecida aos estudantes que não excedam o limite de faltas (previsto nas Normas Gerais de Avaliação) e que tenham participado em pelo menos 70% dos momentos/elementos de avaliação previstos ao longo do semestre.
Fórmula de cálculo da classificação final
A classificação final será calculada por média entre as classificações obtidas em mini-testes, trabalhos de casa e/ou mini-projetos a serem desenvolvidos por grupos de estudantes ao longo do semestre