Código: | EBE0016 | Sigla: | SELE |
Áreas Científicas | |
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Classificação | Área Científica |
OFICIAL | Ciências de Engenharia |
Ativa? | Sim |
Página Web: | https://moodle.up.pt/course/view.php?id=1265 |
Unidade Responsável: | Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores |
Curso/CE Responsável: | Mestrado Integrado em Bioengenharia |
Sigla | Nº de Estudantes | Plano de Estudos | Anos Curriculares | Créditos UCN | Créditos ECTS | Horas de Contacto | Horas Totais |
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MIB | 91 | Plano de estudos oficial | 2 | - | 6 | 70 | 162 |
Fornecer os conhecimentos básicos de teoria e análise de sinais contínuos e discretos, de eletrónica e de aquisição de dados, com especial realce nas aplicações em Bioengenharia, que permitam o encadeamento dos estudos com as unidades curriculares antecedentes e subsequentes.
São dados: o conceito de sinal em diversos domínios, as quantidades, as dependências temporais, a extração de características, a análise, síntese ou manipulação, as transformações matemáticas frequenciais e as operações entre sinais, como a correlação e a modulação.
É proposto o conceito de sistema, são tratadas as suas características, os formalismos de descrição matemática, a resposta impulsional, a função de transferência e a convolução.
São tratadas a plataforma tecnológica eletrónica, a utilização de transdutores e sensores e as operações lineares e não-lineares sobre sinais.
São estudadas no âmbito da computação digital a utilização da amostragem, da conversão A/D e D/A, dos sistemas de aquisição de dados e de geração de sinais.
Em paralelo, o estudante deve desenvolver o pensamento crítico para resolução de problemas, a capacidade de realização de trabalhos experimentais no domínio, a capacidade de integração de conhecimentos e a dinâmica do trabalho em grupo.
As competências adquiridas devem estender-se às seguintes capacidades:
Conhecer sinais elementares e suas formulações matemáticas e saber calcular as principais características dos sinais.
Manipular e transformar sinais. Analisar e decompor sinais. Comparar sinais. Medir sinais no laboratório.
Sintetizar e gerar sinais artificialmente nos domínios analógico e digital e disponibilizá-los experimentalmente.
Operar com vários sinais e realizar a correlação, a modulação ou a convolução entre eles.
Conhecer e manipular a descrição dos sinais no domínio frequencial pela série e pela transfomada de Fourier, nos domínios contínuo e discreto.
Conhecer a descrição de sistemas genéricos e suas propriedades e em particular de sistemas lineares e invariantes no tempo. Conhecer o significado e a forma de obter e de analisar a função característica de um sistema e a resposta em frequência.
Conhecer e utilizar os diagramas de blocos.
Aprender a calcular a resposta de um sistema a um sinal de entrada no tempo e na frequência.
Saber analisar um circuito eléctrico em corrente alternada e realizar a análise fasorial.
Conhecer, saber calcular e saber interpretar os circuitos com os blocos electrónicos básicos lineares, nomeadamente o amplificador operacional e os filtros elementares, e não lineares, nomeadamente o rectificador com díodo, o amplificador com transistor, o comutador com transistor e seus circuitos lógicos elementares e os comparadores sem e com histerese.
Conhecer os fundamentos teóricos e os processos electrónicos da amostragem e dos conversores A/D e D/A e saber interpretar o funcionamento dos sistemas de aquisição de dados e de produção computacional de sinais.
Análise matemática: funções, derivação, integração, limites, séries.
Números complexos.
Utilização de Matlab.
Circuitos eléctricos e sua análise elementar.
1. Conceitos básicos de sinais e sistemas electrónicos Exemplos de bio-sinais e de sistemas de processamento de bio-sinais. Sinais: Características; transformações, combinações, decomposição e comparação. Correlação de sinais. Modulação.
2. Análise de Fourier para sinais contínuos e discretos. A Série de Fourier e a Transformada de Fourier.
3. Sistemas lineares e invariantes no tempo: resposta impulsional e convolução. Diagramas de blocos.
4. Analise de sistemas lineares.
5. Eletrónica analógica: dispositivos e funções básicas: díodo semicondutor, transístor, díodo zener, retificação, estabilização, amplificação, filtragem e modulação. Circuitos não lineares: limitadores, comparadores, circuitos lógicos elementares.
6. Análise de circuitos em corrente alternada: cálculo fasorial. Análise de circuitos recorrendo à análise de Fourier. Simulação.
7. Amplificação operacional. Complemento de análise de circuitos. Circuitos lineares e não lineares.
8. Aquisição de dados: amostragem, quantificação, codificação e reconstrução de sinais. Exemplos de sistemas biomédicos.
-Aulas Teórico-Práticas: exposição com exemplos de cálculo, de sinais e de circuitos. Resolução de problemas em papel e em computador fora das aulas.
-Aulas laboratoriais: trabalhos de sinais e de eletrónica com guião incidindo sobre actividades de montagem electrónica experimental, medição e análise. Elaboração de relatórios fora das aulas.
Designação | Peso (%) |
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Exame | 60,00 |
Participação presencial | 0,00 |
Trabalho laboratorial | 40,00 |
Total: | 100,00 |
Designação | Tempo (Horas) |
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Elaboração de relatório/dissertação/tese | 28,00 |
Estudo autónomo | 42,00 |
Frequência das aulas | 68,00 |
Trabalho laboratorial | 24,00 |
Total: | 162,00 |
Será obtida frequência à disciplina pelos alunos que tiverem assiduidade suficiente, de acordo com os regulamentos em vigor e que tiverem classificação positiva na avaliação da actividade laboratorial.
A classificação da actividade laboratorial será válida nos 2 anos subsequentes, caso não haja mudanças de assinalar no respectivo programa.
Aos estudantes que já possuam frequência válida recomenda-se assiduidade na presença nas aulas teórico-práticas, todavia não será exigida.
- Classificação final na escala: 0-20 valores.
- Elementos de avaliação:
Componente Plab (40% - nota mínima 10/20):
Relatórios dos trabalhos práticos => discussão escrita e classificações -> média pesada -> classificação CTr
Relatório Mini-projecto -> CPr
Componente TP (60% - nota mínima 7/20):
Exame -> CEx (Normal e Recurso)
Fórmula nota final:
CF=0,2*CTr+0,2*CPr+0,6*CEx
Classificações acima de 17
CF>17 valores, poderão ser confirmadas por meio de discussão ou prova oral.
Os trabalhos laboratoriais realizados no âmbito da disciplina serão concluídos com a realização de relatório.
Não se aplica.
Idêntica à avaliação normal, excepto no respeitante à obtenção da frequência, em que se aplicarão os regimes legais em vigor.
Melhoria da classificação final: apenas se aplica aos resultados das provas escritas e pode ser realizada, com provas específicas para o efeito, no exame de 2ª época ou em épocas subsequentes segundo os regulamentos.
A frequência das aulas teórico-práticas e laboratoriais é obrigatória e sujeita à legislação no tocante ao número máximo de faltas admissível.
A justificação de uma falta a uma aula teórico-prática ou a uma aula laboratorial não a elimina para efeito de estudo e de aproveitamento, devendo os alunos faltosos realizar as actividades recomendadas ou os trabalhos respectivos numa outra aula ou em tempo extra curricular.
A falta injustificada a uma ou mais aulas laboratoriais sem demonstração da realização das actividades recomendadas, causará a consideração de resultados nulos na avaliação das referidas actividades.
Os relatórios produzidos devem obedecer às regras mais exigentes no respeitante à originalidade e citação das fontes de materiais., podendo sofrer anulação.
Alterações devidas à pandemia de COVID-19:
Indicam-se a seguir as alterações propostas ao processo de avaliação preconizado para a UC devidas à situação imposta pela pandemia de COVID-19:
1- Face à já corrente utilização de processos de simulação computacional na aula laboratorial, a carga de esforço semanal revela-se mais elevada do que o inicialmente previsto de forma que se propõe um aumento relativo do peso da componente laboratorial. A proposta é passar do valor anterior de 40% para um novo valor, de 60%, ficando o peso da restante componente, teórico-prática, reduzida ao valor remanescente de 40%; o processo de avaliação da componente laboratorial, baseado na avaliação do trabalho na aula e na avaliação dos relatórios realizados em grupos de 2 estudantes, mantém-se;
2- A avaliação de actividade e conhecimentos relativa à componente teórico-prática será realizada através de um exame com consulta, realizado em Moodle, constituído por um enunciado com perguntas sob a forma de problemas de resposta aberta, com tempo total fixado. A resposta será elaborada por cada estudante no seu domicílio, em papel seu, até ao tempo limite especificado, com envio imediato de foto das respostas em pdf, seguindo-se a correcção pelos docentes. O exame decorrerá com contacto através de vídeo síncrono, como por exemplo através da plataforma zoom. No caso de existirem problemas técnicos informáticos, para os estudantes que o requererem solicitaremos a possibilidade de fazerem o exame presencialmente na FEUP em simultâneo.