SEI/UFU - 4202776 - Plano de Ensino

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902
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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:	Sinais e Sistemas
Unidade Ofertante:	Faculdade de Engenharia Elétrica - FEELT
Código:	FEELT32504		Período/Série:		5º		Turma:	U
Carga Horária:						Natureza:
Teórica:	60 h (72 ha)	Prática:	00 h	Total:	60 h (72 ha)	Obrigatória:	(X)	Optativa:	( )
Professor(A):	Gabriela Vieira Lima					Ano/Semestre:		2022/2
Observações:

EMENTA

Teoria básica e aplicações à engenharia de sinais e sistemas.

JUSTIFICATIVA

Sinais e sistemas estão presentes em toda a natureza, os sinais descrevem uma grande variedade de informações e são amplamente utilizados em todo grande segmento da Engenharia Elétrica.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Apresentar e discutir com os estudantes os conceitos fundamentais de sinais e sistemas e proporcionar as ferramentas matemáticas para a análise de sinais e sistemas.

Objetivos Específicos:

1. Representar sinais e sistemas e suas analogias, determinando sua função de transferência e representação por diagramas de blocos;

2. Modelar matematicamente sistemas dinâmicos por intermédio de equações diferenciais e de diferenças no domínio do tempo contínuo e discreto;

3. Utilizar ferramentas computacionais de análise de sistemas.

PROGRAMA

1. Sinais e Sistemas

1.1. Introdução

1.2. Sinais de tempo contínuo e de tempo discreto

1.3. Transformação de variável independente

1.4. Sinais senoidais e exponenciais

1.5. Função impulso unitário e degrau unitário

1.6. Sistemas de tempo contínuo e de tempo discreto

1.7. Propriedades básicas de sistemas

2. Sistemas Lineares e Invariantes no Tempo

2.1. Introdução

2.2. Sistemas LIT de tempo discreto: a soma de convolução

2.3. Sistemas LIT de tempo contínuo: a integral de convolução

2.4. Propriedades dos sistemas lineares invariantes no tempo

2.5. Sistemas LIT causais descritos por equações diferenciais e de diferenças

3. A Transformada de Fourier de tempo discreto

3.1. Introdução

3.2. Representação de sinais aperiódicos: a transformada de Fourier de tempo discreto

3.3. Transformada de Fourier para sinais periódicos

3.4. Propriedades da transformada de Fourier de tempo discreto

3.5. A propriedade da convolução

3.6. A propriedade da multiplicação

3.7. Tabelas de propriedades da transformada de Fourier e de pares básicos da transformada de Fourier

3.8. Dualidade

3.9. Sistemas caracterizados por equações de diferenças lineares com coeficientes constantes

4. Caracterização no tempo e na frequência dos sinais e sistemas.

4.1. Introdução

4.2. A representação magnitude-fase da transformada de Fourier

4.3. A representação magnitude-fase da resposta em frequência dos sistemas LIT

4.4. Propriedades no domínio do tempo dos filtros seletivos em frequência ideais

4.5. Aspectos no domínio da frequência e no domínio do tempo dos filtros não ideais

4.6. Sistemas de primeira ordem e de segunda ordem de tempo contínuo

4.7. Sistemas de primeira ordem e de segunda ordem de tempo discreto

4.8. Exemplo de análise de sistemas no domínio do tempo e da frequência

5. Amostragem

5.1. Introdução

5.2. Representação de um sinal de tempo contínuo por suas amostras: o teorema da amostragem

5.3. Reconstrução de um sinal a partir de suas amostras usando interpolação

5.4. O efeito da subamostragem: aliasing

5.5. Processamento em tempo discreto de sinais de tempo contínuo

6. A transformada Z

6.1. Introdução

6.2. A transformada Z

6.3. Região de convergência para a transformada Z

6.4. A transformada Z inversa

6.5. Propriedades da transformada Z

6.6. Alguns pares comuns da transformada Z

6.7. Análise e caracterização de sistemas LIT usando a transformada Z

6.7.1. Funções de transferência e resposta em frequência

6.7.2. Teorema do valor final e do valor inicial

6.8. Álgebra da função de sistema e representações em diagrama de blocos

6.9. A transformada Z unilateral

METODOLOGIA

Serão adotadas aulas presenciais expositivas dialogadas sobre os temas estabelecidos no programa com uso de projetor, quadro negro, e demais materiais complementares relacionados aos temas. Também serão desenvolvidas atividades presenciais contemplando a solução de exercícios.

O cronograma de desenvolvimento do conteúdo proposto, com destaque às datas das aulas presenciais, é apresentado no quadro a seguir:

Aula	Data	Conteúdo	Carga Horária
1	28/02/2023	Entrega da ementa da disciplina e apresentação do sistema de avaliação.	2 h.a.
2	02/03/2023	Tópico 1: Introdução aos Sinais e Sistemas. Conceitos de Energia e Potência.	2 h.a.
3	07/03/2023	Tópico 1: Transformação de variável independente. Sinais degrau e impulso.	2 h.a.
4	09/03/2023	Tópico 1: Sinais exponenciais e senoidais.	2 h.a.
5	14/03/2023	Tópico 1: Propriedades básicas de sistemas.	2 h.a.
6	16/03/2023	Tópico 2: Soma de convolução.	2 h.a.
7	21/03/2023	Tópico 2: Soma de convolução (continuação).	2 h.a.
8	23/03/2023	Tópico 2: Integral de convolução.	2 h.a.
9	28/03/2023	Tópico 2: Soma de convolução - exercícios extras.	2 h.a.
10	30/03/2023	Tópico 2: Propriedades de sistemas LIT.	2 h.a.
11	04/04/2023	Resolução de exercícios extras.	2 h.a.
12	06/04/2023	Resolução de exercícios extras.	2 h.a.
13	11/04/2023	1ª Prova de Sinais e Sistemas	2 h.a.
14	13/04/2023	Tópico 3: Transformada de Fourier discreta.	2 h.a.
15	18/04/2023	Tópico 3: Transformada de Fourier discreta de sinais periódicos.	2 h.a.
16	20/04/2023	Tópico 3: Propriedades da Transformada de Fourier discreta.	2 h.a.
17	25/04/2023	Tópico 3: Resposta em frequência de sistemas LIT.	2 h.a.
18	27/04/2023	Tópico 4: Resposta em frequência: análise de magnitude e fase. Atraso de grupo.	2 h.a.
19	02/05/2023	Tópico 4: Filtros seletivos em frequência: ideais e não ideais.	2 h.a.
20	04/05/2023	Tópico 4: Sistemas de 1ª ordem e 2ª ordem.	2 h.a.
21	09/05/2023	Tópico 4: Diagramas de Bode.	2 h.a.
22	11/05/2023	Tópico 4: Diagramas de Bode (continuação).	2 h.a.
23	16/05/2023	Resolução de exercícios extras.	2 h.a.
24	18/05/2023	2ª Prova de Sinais e Sistemas.	2 h.a.
25	23/05/2023	Tópico 5: Teorema da amostragem. Aliasing.	2 h.a.
26	25/05/2023	Tópico 5: Processamento em tempo discreto de sinais de tempo contínuo.	2 h.a.
27	30/05/2023	Tópico 6: Transformada Z, região de convergência. Propriedades.	2 h.a.
28	01/06/2023	Tópico 6: Transformada Z inversa.	2 h.a.
29	06/06/2023	Tópico 6: Propriedades de sistemas LIT no domínio Z e diagrama de blocos.	2 h.a.
30	08/06/2023	Feriado
31	13/06/2023	Resolução de exercícios extras.	2 h.a.
32	15/06/2023	3ª Prova de Sinais e Sistemas.	2 h.a.
33	20/06/2023	Avaliação de Recuperação.	2 h.a.
34	22/06/2023	Vista de Prova.	2 h.a.

Serão ministradas 66 horas-aula (4 horas-aula por semana) na modalidade presencial, às terças-feiras das 08h50min às 10h40min e às quintas-feiras das 07h10min às 08h50min.

Além disso, serão atribuídas 6 horas-aula na modalidade assíncrona compreendendo atividades como simulações computacionais e resolução de tarefas pela plataforma Microsoft Teams. O endereço da sala virtual no Teams é:

https://teams.microsoft.com/l/team/19%3a901aXzizljJF7bF1h0QvRQujQOxbgSNufqXCKa4g_Vk1%40thread.tacv2/conversations?groupId=d90953b5-db36-42a8-a830-a06e057aa85b&tenantId=cd5e6d23-cb99-4189-88ab-1a9021a0c451

Horário de Atendimento

Bloco 3N – Sala 315. Terça-feira: 14:00 às 16:00 horas

O atendimento também pode ser feito de forma remota por meio de mensagens no Teams e e-mail.

AVALIAÇÃO

As avaliações serão compostas por provas e tarefas assíncronas.

Provas
O estudante deverá fazer as provas presencialmente na data e horário especificados:
Prova 1 (P1): 11/04/2023 – Horário: 08h50min às 10h40min
Prova 2 (P2): 18/05/2023 – Horário: 07h10min às 08h50min
Prova 3 (P3): 15/06/2023 – Horário: 07h10min às 08h50min
Cada prova terá um valor de 25 pontos, totalizando 75 pontos.

Atividades assíncronas (At)

As tarefas assíncronas serão compostas por solução de exercícios e simulações computacionais. As atividades assíncronas deverão ser enviadas na plataforma Microsoft Teams. A pontuação será dividida entre as tarefas, totalizando 25 pontos.

Cálculo da nota final (NF)
NF = P1 + P2 + P3 + At

Avaliação de recuperação

Será oferecida avaliação de recuperação para os discentes que não obtiverem o rendimento mínimo para aprovação. Para ter direito à realização dessa avaliação é obrigatória a frequência mínima de 75% na disciplina. A avaliação de recuperação será composta por uma prova escrita presencial no dia 20/06/2023 das 08h50min às 10h40min contemplando todo o conteúdo semestral. A nota alcançada irá substituir a menor nota obtida dentre as três provas regulares. O estudante que realizar a prova de recuperação terá a sua nota final limitada em 60 pontos.

Frequência
Frequência mínima de 75% nas aulas ministradas, a qual é verificada através de chamada oral.

BIBLIOGRAFIA

Básica

· Oppenheim, A. & Willsky, A. Sinais e Sistemas. 2ª edição. Pearson, 2010.

· Haykin, S. & Van Veen, B. Sinais e Sistemas. Bookman, 2001.

· Lathi, B. P. Sinais e Sistemas Lineares. 2ª edição. Bookman, 2007. (Minha Biblioteca UFU)

Complementar

· Roberts, M. J. Fundamentos em Sinais e Sistemas. McGraw-Hill, 2009. (Minha Biblioteca UFU)

· Girod, B.; Rabenstein, R.; Stenger, A. Sinais e Sistemas. Rio de Janeiro: LTC, 2003.

· Hsu, H. P. Sinais e Sistemas. 2ª edição. Coleção Schaum - Bookman, 2012.

· Chen, Chi-Tsong. Linear system theory and design. Oxford University Press, 1999.

· Dorf, Richard C.; Bishop, Robert H. Sistemas de Controle Modernos, Rio de Janeiro: LTC, 2013.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

Documento assinado eletronicamente por Gabriela Vieira Lima, Professor(a) do Magistério Superior, em 21/01/2023, às 12:49, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 4202776 e o código CRC 0DB72DF9.

Referência: Processo nº 23117.002527/2023-61

SEI nº 4202776