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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação

Escola Politécnica

Eng Telecomunicações e Controle

Disciplina: PTC3424 - Processamento Digital de Sinais

Digital Signal Processing

Créditos Aula:	4
Créditos Trabalho:	0
Carga Horária Total:	60 h
Tipo:	Semestral
Ativação:	01/01/2020	Desativação:

Objetivos

Apresentar e discutir fundamentos da teoria de sinais e sistemas de tempo discreto e suas aplicações. Além dos conceitos fundamentais, são abordados métodos e algoritmos largamente utilizados em contextos práticos envolvendo  processamento em tempo discreto de sinais.

To present and discuss fundamentals of discrete-time signals and systems theory and its applications. Besides fundamental concepts, methods and algorithms widely used in practical contexts are addressed

Docente(s) Responsável(eis)

	1333977 - Marcio Eisencraft
	1311468 - Maria das Dores dos Santos Miranda
	76134 - Phillip Mark Seymour Burt

Programa Resumido

1. Análise e aplicações de sistemas lineares e invariantes no tempo.
2. Transformadas de Fourier.
3. Projeto de filtros digitais FIR
4. Introdução ao projeto de filtros digitais IIR

1. Analysis and applications of linear and time-invariant systems 2. Fourier Transforms 3. FIR digital filter design 4. Introduction to IIR digital filter design

Programa

1. Análise e aplicações de sistemas lineares e invariantes no tempo.
•	Revisão de aspectos conceituais básicos
•	A transformada z bilateral, propriedades e inversão
•	A resposta em frequência: atenuação, fase e atraso de grupo; estabilidade e causalidade
•	Resposta em frequência de sistemas racionais a partir da posição dos polos e zeros.
•	Relação entre magnitude e fase. Sistemas passa-tudo. Sistemas de mínima fase.
•	Decomposição e propriedades da  função de sistema.
•	Sistemas de fase linear generalizada.
2. Transformadas de Fourier.
•	Revisão de TFTD e suas propriedades
•	TFTD de sinais periódicos
•	Série de Fourier (SFD) e transformada de Fourier discretas (TFD)
•	Propriedades e relações entre diferentes transformadas
•	Algoritmos de FFT (TFD):  Algoritmos de base fixa e de base mista; complexidade computacional, aspectos de implementação
•	Aplicação da  TFD: Análise de sinais senoidais truncados.
3. Projeto de filtros digitais FIR
•	Respostas ideais e critérios de aproximação: respostas ideais passa-baixas, erros ponderados quadrático médio e máximo, objetivos relativos aos critérios de aproximação
•	Truncamento: efeito do aumento do comprimento, fenômeno de Gibbs.
•	Janelamento: janelas senoidais, janelas de Kaiser, comparação de critérios e métodos de projeto
•	Mínimos quadrados: amostragem em frequência, dedução da resposta ótima, matriz pseudo-inversa
•	Minimização do erro máximo: teorema da Alternância
4. Introdução ao projeto de filtros digitais IIR

1. Analysis and applications of linear and time-invariant systems • Review of basic conceptual aspects • The bilateral z-transform, properties and inversion • Frequency response: attenuation, phase and group delay; stability and causality • Frequency response of rational systems from the position of the poles and zeros. • Relations between magnitude and phase; All-pass systems; Minimum phase systems • Decomposition and proprerties of the system function • Generalized linear phase systems 2. Fourier Transforms • Review of the DTFT and its properties • DTFT of periodic signals • Discrete Fourier series (DFS) and discrete Fourier transform (DFT) • Properties and relations between different transforms • FFT algorithms: fixed and mixed base algorithms, computational complexity, implementation aspects • DFT application: sinusoidal signal analysis 3. FIR digital filter design • Ideal responses and approximation criteria: ideal low-pass responses, mean-squared and maximum weighted errors, approximation criteria goals • Truncation: effect of increasing length, Gibbs phenomenon. • Windowing: sinusoidal windows, Kaiser windows, comparison of criteria and design methods • Least Squares: frequency sampling, deduction of optimal response, pseudo-inverse matrix • Minimization of the maximum error: Alternation Theorem 4. Introduction to IIR digital filter design

Avaliação

Método

Provas escritas e exercícios práticos.

Critério

Média das provas e exercícios.

Norma de Recuperação

Prova escrita.

Bibliografia

1. Discrete-time Signal Processing. A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, Prentice-Hall, 3a ed., 2010
2. Digital Signal Processing - Principles, Algorithms, and Applications. J. G. Proakis, D. K. Manolakis,
Prentice Hall, 4a ed., 2007.
3. Processamento Digital de Sinais, P. S. R. Diniz, E. A. B. da Silva, S. L. Netto, Bookman, 3a. Ed. 2013.
4. The Fast Fourier Transform and its applications. E. O. Brigham, Prentice Hall; 1a. ed., 1973.

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