Processamento Digital de Sinal

Código:

EEC0026

Sigla:

PDSI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Fundamentais e da Eletrotecnia

Ocorrência: 2020/2021 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle.up.pt/course/view.php?id=1641
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
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	52	Plano de estudos oficial	3	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Esta unidade curricular pretende motivar os estudantes para o domínio de conceitos fundamentais, técnicas e ferramentas de análise e projecto no âmbito do Processamento de Sinal  Discreto (PDS). É dada ênfase particular aos tópicos de amostragem e reconstrução de sinal; transformada Z; projeto e realização de filtros digitais do tipo FIR e IIR; Transformada Discreta de Fourier (DFT) suas propriedades e alternativas de realização rápida (FFT); aplicações práticas da DFT incluindo estudos de correlação e análise espectral; processamento de sinal multicadência combinando a decimação e a interpolação. Pretende-se também motivar os estudantes para a experimentação laboratorial através do projeto, ensaio e validação prática de soluções para desafios selecionados de processamento de sinal discreto, numa abordagem de "hands-on" e "learning-by-doing".

Resultados de aprendizagem e competências

A frequência e conclusãobem sucessida desta unidade curricular permitirá aos estudantes

-compreender o processo de amostragem e reconstrução de sinal e antecipar as suas implicações quando aplicado a sinais reais;

-projectar, implementar e testar filtros digitais FIR e IIR mediante objectivos especificados de operação e condicionamento de sinal;

-dominar a DFT, suas propriedades circulares e alternativas de implementação rápida (FFT);

-identificar e concretizar potencialidades de aplicação da DFT, nomeadamente na filtragem FIR rápida, em estudos de correlação e na análise espectral de sinal,

-compreender a natureza e vantagens do processamento multicadência de sinal.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

TSIN (EEC0013) ou equivalente.

Programa

 

Revisões sobre a caracterização e representação de sinais e sistemas discretos, a transformada de Fourier discreta em n, a transformada Z e a amostragem e reconstrução de sinais. Processamento discreto de sinais contínuos.

 

Sistema inverso, sistemas passa-tudo, sistemas de fase mínima, linear e máxima. Sistemas FIR de fase linear.

 

Projecto de filtros discretos IIR e FIR e suas estruturas de realização.

 

A Transformada de Fourier Discreta (DFT).

 

Cálculo da DFT através da Fast Fourier Transform (FFT).

 

Aplicação da FFT na convolução FIR rápida, em estudos de correlação e estimação espectral.

 

Introdução ao processamento multicadência.

Bibliografia Obrigatória

Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, John R. Buck; Discrete-time signal processing. ISBN: 0-13-083443-2

Bibliografia Complementar

Sanjit K. Mitra; Digital signal processing. ISBN: 007-125579-6

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

 

A metodologia de ensino apoia-se em aulas teóricas e aulas teórico-práticas.

 

Nas aulas teóricas far-se-á a apresentação teórica e, quando oportuno, a ilustração prática dos conteúdos da unidade curricular. Em algumas destas aulas são também apresentadas questões de aula com impacto na classificação de avaliação distribuida.

Nas aulas teórico-práticas incluem-se dois tipos de actividade. Por um lado assistir-se-ão os estudantes na resolução convencional ou em ambiente Matlab de exercícios propostos para um domínio esclarecido dos conteúdos. Por outro lado, serão usadas também algumas aulas teórico-práticas para a realização de trabalho experimental em ambiente de laboratório e usando uma plataforma de processamento digital de sinal em tempo-real.

 

 

Software

Matlab

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia de computadores > Processamento de sinal

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	65,00
Participação presencial	5,25
Trabalho escrito	14,88
Trabalho laboratorial	14,87
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	50,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho escrito	20,00
Trabalho laboratorial	36,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

A obtenção de frequência é indispensável para acesso ao exame final.

A classificação de frequência (F) é dada a todos os estudantes que não excedam o limite de faltas (previsto nas Normas Gerais de Avaliação) e tenham realizado todos os trabalhos de casa e de laboratório solicitados para avaliação. Estes trabalhos, em número de quatro, e com ponderação na classificação de frequência de 20% cada, consistem na resolução de problemas ou em relatórios de trabalhos práticos de laboratório, realizados por grupos de dois estudantes. As questões de verificação apresentadas em algumas aulas teóricas, têm, globalmente, uma ponderação de 20% em F, o que equivale a 1.4 valores na classificação final.

Fórmula de cálculo da classificação final

O exame final consta de uma prova escrita com a duração de 2 horas, sem consulta de apontamentos para além do formulário da unidade curricular.

A classificação final (C) será obtida da classificação da frequência (F) e da classificação da prova escrita (E>=6.0) através da fórmula

C = 0.35F + 0.65E.

A classificação de frequência, F, é obtida através da fórmula:
F=0.2*(HA1+HA2+Lab1+Lab2+VQ) onde HA1 e HA2 referem-se ao primeiro e segundo trabalhos de casa, Lab1 e Lab2 referem-se ao primeiro e segundo trabalho prático de laboratório e VQ refere-se ao conjunto de questões de verificação realizadas nas aulas teóricas.

A classificação final está condicionada à obtenção da classificação mínima de 6 valores na prova escrita.

Todas as classificações referem-se à escala [0, 20].

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Ao abrigo do número 4 do Artigo 8° do Regulamento Geral de Avaliação, os estudantes sem classificação de frequência devem realizar uma prova prática adicional envolvendo a utilização do ambiente Matlab.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação da segunda época (recurso) realiza-se segundo os mesmos moldes da classificação final para exame de época normal. A classificação de frequência não é susceptível de melhoria durante a mesma edição da UC.