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CTG Centro de Tecnologia e Geociências Engenharia Biomédica Departamento ‘‘A reta é uma curva que n~ao sonha’’ (Manoel de Barros) Avaliação 03 Disciplina: Sistemas Lineares (MA327) em 2022.2 Professor: Nivaldo A P de Vasconcelos Aluno: Data: 04/04/2023 Esta atividade de avaliaç~ao é presencial. A consulta é livre a qualquer material, desde que esteja em papel. N~ao é permitida a consulta a terceiros, por qualquer meio, durante a avaliaç~ao. Duraç~ao da prova: 100min [2,0] Questão 1: Com base nas propriedades estudadas determine a tranformada de Fourier inversa dos espectros mostrados na Figura a seguir: [2,0] Questão 2: Determine a frequência ω0 (rad/s), tal que a energia contribúıda pelas componentes espectrais de todas as frequências abaixo de ω0 seja 98% da energia Ex, de cada um dos sinais apresentados na Questão 1. [2,0] Questão 3: Considere x(t) definido como as primeiras 5 componentes positivas da expansão em série de Fourier do trem de impulsos unitários ∑∞ n=−∞ δ (t− nT0) (a) Qual a largura de faixa deste sinal? (b) Qual a menor frequência de amostragem deste sinal? (c) Apresente o esboço do sinal amostrado com peŕıodo de amostragem T0/4. [2,0] Questão 4: Considere cada um dos sinais apresentados na Questão 1, amostrados a uma taxa de 10 Hz. (a) Obtenha o espectro do sinal amostrado. (b) Pode x(t) ser reconstrúıdo pela filtragem passa-baixas do sinal amostrado? (c) Repita a parte (a) para uma frequência de amostragem de 25 Hz. Você pode reconstruir o sinal a partir de suas amostras? Explique. 1 [2,0] Questão 5: Considere um sistema de registro simultâneo do potencial extra-celular do sistema nervoso que, digitalmente, através de um código binário, grava os sinais provenientes de 256 canais independentes. Se a largura de faixa do sinal em cada canal é estimada em 10 kHz: (a) Qual é a taxa de Nyquist para cada canal? Se cada amostra é representada com 16 bits, quantos ńıveis são representados no sinal amostrado? (b) Apresente a equação e o espectro de um filtro passa-baixas ideal para recuperar o sinal original do sinal amostrado. (c) Se utilizarmos uma frequência de amostragem de 25 kHz, determine o número de d́ıgitos binários por segundo (bits/s) para cada canal e também para todo o sistema. Qual o volume de dados (em GB) gerado pelo sistema ao longo de 1 ano, se é utilizado 4h/dia, 2 dias/semana, 50 semanas/ano? (d) Apresente o esboço do espectro de uma senoide com frequência de 8 kHz amostrada com a frequência utilizada no item anterior. 2