Aquisição e Processamento de Sinal

Código:

EEC0149

Sigla:

APS

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

Ocorrência: 2010/2011 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Automação, Controlo e Sistemas de Produção Industrial
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	41	Plano de estudos de Transição a partir de 2010/11	4	-	6	63	162
			5
		Plano de estudos oficial	4	-	6	63	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.

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.

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

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 (TP).

Software

Matlab
Code Composer Studio (Texas Instruments)
Maple

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	52,00
Exames	Exame	4,00
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Atendimento	Estudo autónomo	12
Estudo Teórico	Estudo autónomo	46
Estudo Prático	Estudo autónomo	46
	Total:	104,00

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 (TP).

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final da disciplina é calculada do modo seguinte: 0.6*EF + 0.4*TP
Todas as avaliações são efectuadas numa escala de zero a vinte valores.
EF: Exame Final
TP: Trabalho Laboratorial
A aprovação na disciplina está condicionada a um mínimo de 8 valores no exame final e no trabalho laboratorial.

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.