Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

 Análise do tratamento numérico de sinais e das implicações tecnológicas em sistemas de filtros digitais.

JUSTIFICATIVA

Preparar os estudantes de Engenharia Eletrônica e Telecomunicações e de Engenharia Mecatrônica para o desenvolvimento de temas pertencentes ao núcleo específico de conhecimento, necessário aos profissionais destas e praticamente todas as áreas da Engenharia. Inúmeros desafios surgem à medida que os engenheiros são confrontados com a análise de processos complexos. Neste contexto, os métodos de análise de sinais e sistemas de tempo discreto são elementos chaves com um número cada vez maior de aplicações. Ressalta-se que as técnicas aprendidas nesta disciplina, além de estimular o raciocínio lógico para solução de problemas sobre o tema, concentram-se sobre os princípios básicos importantes para o processamento digital de sinais.

OBJETIVO

PROGRAMA

1 – Introdução ao Processamento Digital de Sinais

1.1 – Introdução aos Sinais e ao Processamento Digital de Sinais.

1.2 – Exemplos de Sinais.

1.3 – Aplicações de Processamento Digital de Sinais.

1.4 – Vantagens e Desvantagens do Processamento Digital de Sinais.

1.5 – A área de Processamento Digital de Sinais.

2 – Sinais e Sistemas

2.1 – Sinais Discretos no Tempo.

2.1.1 – Sequências complexas.

2.1.2 – Algumas sequências fundamentais.

2.1.3 – Duração de sinal.

2.1.4 – Sequências periódicas e aperiódicas.

2.1.5 – Sequências simétricas.

2.1.6 – Manipulação de sinal.

2.1.7 – Decomposição de sinal.

2.2 – Sistemas Discretos no Tempo.

2.2.1 – Propriedades dos sistemas.

2.3 – Convolução.

2.3.1 – Propriedades da convolução.

2.3.2 – Realizando convoluções.

2.4 – Equações Diferenças.

3 – Análise de Fourier

3.1 – Introdução

3.2 – Resposta em Frequência.

3.3 – Filtros.

3.4 – Interconexão de Sistemas.

3.5 – A Transformada de Fourier de Tempo Discreto.

3.6 – Propriedades da Transformada de Fourier de Tempo Discreto.

3.7 – Aplicações

3.7.1 – Sistemas lineares e invariantes ao deslocamento e equações diferenças com coeficientes constantes.

3.7.2 – Realizando convoluções.

3.7.3 – Resolvendo equações diferenças.

3.7.4 – Sistemas inversos.

4 – Teorema da Amostragem.

5 – Transformada z

5.1 – Introdução.

5.2 – Definição da Transformada z.

5,3 – Propriedades da Transformada z.

5.4 – Transformada z Inversa.

5.4.1 – Expansão em frações parciais.

5.4.2 – Série de potência.

5.4.3 – Integração do contorno.

5.5 – Transformada z Unilateral.

5.6 – Estabilidade e Casualidade.

5.7 – Realização de Sistemas.

6 – Transformada Discreta de Fourier

6.1 – Introdução.

6.2 – Série Discreta de Fourier.

6.3 – Transformada Discreta de Fourier.

6.4 – Propriedades da Transformada Discreta de Fourier.

6.5 – Amostrando a Transformada Discreta de Fourier.

7 – Transformada Rápida de Fourier

7.1 – Algoritmos da Transformada Rápida de Fourier Raiz 2.

7.1.1 - Transformada Rápida de Fourier com Decimação no tempo.

7.1.2 - Transformada Rápida de Fourier com Decimação na frequência.

8 – Projetos de Filtros

8.1 – Introdução.

8.2 – Especificações de Filtros.

8.3 – Projeto de Filtro de Resposta Impulsiva Finita.

8.3.1 – Projeto de Filtro de Resposta Impulsiva Finita com Fase Linear Usando Janela.

8.4 – Projeto de Filtros de Resposta Impulsiva Infinita.

8.4.1 – Protótipos Analógicos de Filtros Passa-baixa.

8.4.2 – Projeto de Filtros de Resposta Impulsiva Infinita a partir de Filtros Analógicos.

8.4.3 – Transformações de Frequências.

METODOLOGIA

Este componente curricular será ministrado como uma Atividade Acadêmica Remota Emergencial, atendendo à conjuntura atual que está regulamentada pela Resolução 07/2020 do CONGRAD.

As atividades serão realizadas utilizando duas modalidades distintas de comunicação: síncrona (todos os alunos simultaneamente conectados à internet sob a regência do professor) e assíncrona (contemplando atividades remotas off-line).

Plataformas que serão utilizadas:

Modalidade síncrona (on-line): Microsoft Teams e/ou Google Meet.

Modalidade assíncrona (off-line): Moodle e/ou Microsoft Teams.

Atividades síncronas:

Atividades: Aulas expositivas, esclarecimento de dúvidas e direcionamento para as atividades assíncronas. As aulas síncronas serão gravadas e ficarão disponíveis para os estudantes assistirem novamente quando quiserem.

Carga horária: 4 horas-aula semanais, totalizando 30 horas.

Horário: Às quartas-feiras das 10h40 às 12h20 e às quintas-feiras das 8h50 às 10h30.

Acesso: Os alunos receberão as devidas instruções e o link de acesso às aulas online que serão realizadas na plataforma Microsoft Teams ou Google Meet

Atividades assíncronas:

Atividades: Videoaulas, leitura de material complementar, trabalhos e exercícios para aplicação e fixação do conteúdo.

Carga horária: Total de 30 horas.

Acesso: Os alunos receberão as instruções para terem acesso a todo conteúdo relativo às atividades assíncronas que serão disponibilizados no Moodle e/ou Microsoft Teams.

Obs: Os conteúdos referentes à parte prática da disciplina serão integralmente trabalhados de forma assíncrona, a partir de videoaulas e proposição de trabalhos de implementação, utilizando preferencialmente os softwares MatLab ou Octave (Open source)

Atendimento ao aluno:

Será realizado de forma remota, seja durante as aulas na modalidade síncrona, ou através de e-mail, aplicativos de mensagens ou reuniões através das plataformas Microsoft Teams ou Google Meet, em horários específicos a serem definidos pelo professor.

Verificação da assiduidade:

A verificação da assiduidade dos discentes será realizada a partir do controle da presença nas aulas realizadas na modalidade síncrona, assim como pelo atendimento aos prazos de entrega dos itens de avaliação.

AVALIAÇÃO

A avaliação da disciplina será realizada da seguinte forma:

• Trabalhos de implementação computacional: Total de 50 pontos
• Exercícios para aplicação e fixação do conteúdo: Total de 50 pontos.

Total de pontos distribuídos: 100 pontos

BIBLIOGRAFIA

Bibliografia especial:

Serão disponibilizados conteúdos complementares para acesso online e, além disso, os estudantes terão acesso à bibliografia disponibilizada online pela biblioteca da UFU, periódicos que disponibilizam gratuitamente acesso à base de periódicos e links de livros gratuitos fornecidos pelas editoras.

Básica

1 HAYES, M. H. Digital Signal Processing, Schaum’s Outlines, Mc Graw Hill

2 LYONS, R. G. Understanding Digital Signal Processing, Prentice Hall, Third Edition

3 ERCEGOVAC, M. Introdução aos Sistemas Digitais, Bookmam, Porto Alegre, RS, 2000.

Complementar

1 PELED, A.; LIU, B. Digital Signal Processing Theory, Design and Implementation, John Wiley & Sons, New York, 1976.

2 SCHWARTZ, M.; SHAW, L. Signal Processing Discrete Spectral Analysis, Detection and Estimation, McGraw-Hill, New York, EUA, 1975.

3. TRETTER, S. A. Introduction to Discrete Time Signal Processing, John Willey& Sons, New York, EUA, 1976.

4. OPPENHEIM, A. V.; SCHAFER, R. W. Discrete-Time Signal Processing, Prentice Hall, Boston, New Jersey , EUA, 1999.

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Milena Bueno Pereira Carneiro, Professor(a) do Magistério Superior, em 29/09/2020, às 17:37, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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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 2290388 e o código CRC 65294F74.

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