Teoria de Sinais
Código
3748
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Electrotécnica
Créditos
6.0
Professor responsável
Fernando José Almeida Vieira do Coito
Horas semanais
5
Total de horas
83
Língua de ensino
Português
Objectivos
Após concluir a disciplina com aproveitamento o aluno terá as seguintes capacidades: domínio dos principais conceitos e ferramentas analíticas para análise e processamento de sinais deterministicos, em tempo discreto, e sua aplicação prática; conhecimentos de análise de sinais e sistemas em tempo contínuo; compreensão dos principais aspectos da amostragem de sinais.
Pré-requisitos
Domínio de conceitos matemáticos:
- integração e derivação
- séries, polinómios e fracções polinomiais
- cálculo complexo
- representação gráfica
Conteúdo
1 Sinais e sistemas
1.1 Introdução aos sinais
1.2 Sinais em tempo contínuo e sinais em tempo discreto
1.3 Propriedades dos sinais
1.4 Alguns sinais de teste (degrau, rampa, sinusóide, impulso unitário)
1.5 O conceito de frequência
1.6 Introdução aos sistemas
1.7 Propriedades dos sistemas (linearidade, invariância no tempo, causalidade
1.8 Sistemas em tempo contínuo e sistemas em tempo discreto
2 Sistemas lineares e invariantes no tempo
2.1 Sinais e SLIT
2.2 Diagramas de blocos
2.3 Sistemas dinâmicos
2.4 O impulso unitário e representação de sinais (a convolução)
2.5 A resposta impulsional
2.6 Cálculo do sinal de reacção de um SLIT
2.7 Sinais de frequência complexa
2.8 Funções próprias dos SLIT
2.9 Função de transferência
3 Transformada de Laplace
3.1 Definição
3.2 Condições de existência. Exemplos
3.3 Propriedades
3.4 Inversão da transformada de Laplace (TL)
3.5 Aplicação da TL aos sinais e aos sistemas a tempo contínuo.
4 Transformada Z
4.1 Definição de transformada Z (TZ)
4.2 Exemplos. O conceito de pólo
4.3 Região de convergência (ROC)
4.4 Condições de existência da transformada Z
4.5 Principais propriedades da transformada Z
4.6 Inversão da TZ
4.7 Cálculo da transformada Z inversa. Separação em fracções simples.
4.8 Aplicação da transformada Z aos sinais e aos sistemas
5 Os sinais periódicos e a série de Fourier (DFT)
5.1 Análise em frequência de sinais periódicos.
5.2 A DFT e a FFT
6 Transformada de Fourier de sinais discretos
6.1 Cálculo da transformada de Fourier de um sinal discreto
6.2 Condições de existência. Exemplos
6.3 Propriedades
6.4 Aplicações da transformada de Fourier: correlação de sinais, filtragem
7 A transformada de Fourier de sinais a tempo contínuo.
7.1 Largura de banda
7.2 Amostragem de sinais em tempo contínuo
Bibliografia
Bibliografia recomendada:
Bernd Girod, R. Rabenstein e A. Stenger, "Signals and Systems", Wiley
M. D. Ortigueira, "Processamento Digital de Sinais", Fundação Calouste Gulbenkian.
Outra bibliografia:
Alan V. Oppenheim, "Signals and Systems", Prentice Hall
M. D. Ortigueira, Folhas teóricas de Teoria de Sinais
I.M.G. Lourtie, "Sinais e Sistemas", Escolar Editora
A. Quarteroni e F. Saleri, "Cálculo Científico com MatLab e Octave", Springer
Manual de Matlab
Introdução ao Simulink
Aulas práticas:
Colecção de Problemas resolvidos
Enunciados de Problemas
Enunciados dos trabalhos de laboratório
Método de ensino
A disciplina está organizada em aulas teóricas, teórico-práticas e de Laboratório. As aulas teórico-práticas e de laboratório constituem uma unidade, em que os conceitos introduzidos na aula teórica são aplicados, primeiro de um ponto de vista analítico e, depois, através de trabalhos práticos. Cada aula teórico-prática+laboratório visa a compreensão de um tema.
Método de avaliação
A aprovação na disciplina pode ser obtida por um de dois métodos: “Avaliação Contínua” ou “Exame Final”.
A Avaliação Contínua tem duas componentes: Trabalho Individual (TI) e Mini-Teste (MT).
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A componente TI consta de:
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Realização de trabalhos práticos (sem relatório), em grupos de 3 alunos.
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Resposta a questionários sobre temas tratados nos trabalhos práticos (2 datas).
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Para poder realizar o questionário o aluno deve ter presença a 75% das aulas práticas associadas ao questionário (consultar tabela em anexo). O alunos que obtiveram frequência nos anos lectivos 2011-2012 e 2010-2011 podem realizar os questionários sem frequentar as aulas práticas.
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Na componente MT, durante o semestre serão realizados 2 Mini-Testes. Atendendo à interdependência dos temas abordados na disciplina, a matéria abordada no 1º MT NÃO fica excluída para o 2º MT.
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TODOS os alunos devem realizar os questionários da componente TI e os mini-testes da componente MT. A classificação final é determinada pela fórmula:
classificação=(0,2 Quest.1)+(0,3 Quest.2)+(0,2 MT.1)+(0,3 MT.2)
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O aluno necessita de uma classificação mínima de 10 valores (numa escala de 0 a 20), para obter aprovação à disciplina.
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Para obter frequência à disciplina o aluno necessita de uma classificação mínima de 8 valores (numa escala de 0 a 20). A frequência à disciplina mantém-se válida por um ano.
O Exame Final terá lugar durante a época de recurso:
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Podem realizar o exame alunos que tenham obtido frequência durante o corrente ano lectivo, ou que se encontrem dispensados da obtenção de frequência por a terem obtido no ano lectivo 2011-2012.
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A classificação final dos alunos que optem por realizar este método de avaliação é determinada pela fórmula:
classificação=(1,0 Exame)
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O aluno necessita de uma classificação mínima de 10 valores (numa escala de 0 a 20), para obter aprovação à disciplina.
Todos os elementos de avaliação são classificados com precisão de centésima de valor. Todas as fórmulas parcelares são calculadas sem se efectuarem arredondamentos. Qualquer arredondamento resultante de contas será realizado apenas no valor da classificação final (arredondamento às unidades).
A regulamentação anterior aplica-se igualmente para efeitos de melhoria de nota.
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Questionário |
Período lectivo |
Nº aulas associadas |
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Questionário 1 (1º e 2º trabalhos práticos) |
10-Set a 12-Out |
5 aulas práticas |
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Questionário 2 (3º, 4º e 5º trabalhos práticos) |
22-Out a 26-Nov |
5 aulas práticas |