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Análise de Fourier Introdução Daiana Nascimento Muniz, Profª MSc. daiana.muniz@unoesc.edu.br Introdução Apresentação da Disciplina Ementa Bibliografia Avaliação Conceitos iniciais Números complexos Modelos de sinais Operações com sinais Tipos de simetria 2 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Apresentação da Disciplina 3 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Ementa 1. Conceitos fundamentais sobre sinais elétricos contínuos no tempo. 2. Definição de espectro. 3. Série de Fourier para a representação de sinais periódicos. 4. Transformada de Fourier e para sinais não periódicos. 5. Conceitos fundamentais sobre sinais elétricos discretos no tempo. 6. Transformada Discreta de Fourier. 4 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Bibliografia LATHI, B. P. Sinais e sistemas lineares. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2007. 856 p. ISBN 9788560031139. OPPENHEIM, Alan V.; WILLSKY, Alan S. Sinais e sistemas. 2. ed. São Paulo: Pearson, 2010. xxii, 568 p. ISBN 9788576055044. ROBERTS, Michael J. Fundamentos em sinais e sistemas. São Paulo: McGraw-Hill, 2009. 764p. ISBN 9788577260386. HAYKIN, Simon S.,; VEEN, Barry Van. Sinais e sistemas. Porto Alegre Bookman 2001. xviii, 668 p. ISBN 8573077417. HSU, Hwei P.. Teoria e problemas de sinais e sistemas. Porto Alegre: Bookman, 2004. 431 p. (Schãum) ISBN 8536303603 5 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Bibliografia 6 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Avaliações Durante o curso serão realizadas pelo menos cinco avaliações envolvendo os tópicos do programa, incluindo um trabalho interdisciplinar, relacionado com as componentes curriculares Circuitos elétricos III e Sistemas Lineares. A média final será calculada a partir das avaliações realizadas. Os pesos correspondentes a cada avaliação será definido da seguinte forma: A1 01: prova escrita (fator 0,2) A1 02: prova escrita (fator 0,2) A1 03: atividade de laboratório (fator 0,1) A1 04: trabalho interdisciplinar (fator 0,1) A1 final: prova escrita abrangente (fator 0,4) O aluno que não obtiver média final maior ou igual a 7,0 (sete), com frequência suficiente (75%), fará uma prova de exame denominada A2, envolvendo todo o conteúdo da disciplina com nota mínima 4,0, conforme regimento da instituição. Obs.: Faltas em dias de avaliação serão recuperadas somente conforme regimento. 7 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Considerações Finais Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 8 Assiduidade e pontualidade Evitar ficar saindo durante a aula; Faltas só serão recuperadas conforme regimento (justificativas de trabalho não serão aceitas para faltas em provas!!) Nível de dificuldade Não é uma matéria para se estudar de véspera; A avaliação A2 deve ser evitada, pois os assuntos apresentam uma certa dependência; Se você tem dúvidas a respeito de números complexos, então é bom resolver esse problema logo! Conceitos iniciais 9 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Números complexos Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 10 Números complexos jbaz bz az }Im{ }Re{ ij1 22 bar sin cos rb ra o Coordenadas retangulares são representadas por a e b. o Coordenadas polares são representadas por r e φ. a b1tan 11 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz jrez Operações Soma e subtração: Multiplicação: Logaritmo: j j sejdcz rejbaz 2 1 )()()()( )()()()( 21 21 dbjcajdcjbazz dbjcajdcjbazz )( 21 21 )()).((. )()()).((. jjj ersserezz bcadjbdacjdcjbazz 12 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 2121 2121 loglog)/log( loglog).log( zzzz zzzz Operações Divisão: Potência j j sejdcz rejbaz 2 1 )( 2 1 22 2 1 )()(. j j j e s r se re z z dc adcbjbdac jdc jdc jdc jba jdc jba z z n j nnjn jnnnjn nn errez errez jbaz 111 1 1 1 )()( )()( )()( 13 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Números complexos: Identidade de Euler )( 2 1 cos )( 2 1 sin sincos jxjx jxjx jx eex ee j x xjxe 14 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Definições uteis Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 15 je e j j 2 1 ...15,11,7,3, ...13,9,5,1, ,1 ,,1 2 2 nj nj e Zne ímparnZne jn nj jn 0, 0,0 lim )( )( tj t tjttj e eee Exercícios 01 Escreva os seguintes números na forma polar e os represente graficamente: Escreva os seguintes números na forma retangular e os represente graficamente: Mostre que as igualdades são verdadeiras: jz 11 342 jz )34)(1(3 jjz 4/4/ 4 2 jj eez 4/ 1 3 jez jez /12 )34)(1(3 jjz 24/4 jez 2 )31( 6 23 je e j 5 )321(2 2 )31( Im 2 j j 16 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Exercícios 02 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 17 Prove a seguinte identidade trigonométrica utilizando as equações de Euler: Encontre a parte real e imaginária da função: 1)(sin)(cos. 22 xxa 22 )4(3 )(. wwj wjw wfe 2 4 )(. 2 jw jw wfd 3 3 )(. jw wfc 35)(. 2 jwwwfa )()(. jwewfb w )sin()sin()cos()cos()cos(.b Exercícios 03 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 18 Simplifique as expressões: Modelos de sinais Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 19 Modelos de sinais Função Degrau Unitário: Função Impulso Unitário: 20 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 00 01 )( t t tu 1)( 0,0)( dtt tt Modelos de sinais Função de Porta Unitária: Função Interpolação sinc(x): 21 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 5,0||1 5,0||5,0 5,0||,0 )( t t t tret 01 0 )sin( )(sin t t t t tc Operações com sinais Deslocamento temporal: )()( )()( tTtx tTtx 22 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Operações com sinais Reversão temporal: 23 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz )()( ttx Operações com sinais Escalonamento temporal: 24 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz )()()( t a t x tatx Exercícios 04 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 25 Determine a função f(t) das figuras abaixo: Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 26 Exercício 05 Expresse os sinais x1(t), x2(t), x3(t), x4(t) e x5(t) em termos do sinal x(t) e suas versões escalonadas, deslocadas ou revertidas no tempo. 27 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Tipos de Simetria Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 28 Tipos de simetria Função Par: )()( xfxf 29 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Tipos de simetria Função Ímpar: )()( xfxf 30 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Tipos de simetria Simetria de Meia Onda )2()( Txfxf 31 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz Exercícios 06 Determine a simetria dos sinais: 32 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 33 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz 34 Análise de Fourier - Engenharia Elétrica – UNOESC Profª MSc. Daiana Nascimento Muniz
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