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Sinais e Sistemas Cont´ınuos Cap´ıtulo 1 Conceitos Introduto´rios Prof. Ivanovich Lache Centro Federal de Educac¸a˜o Tecnolo´gica Celso Suckow da Fonseca Unidade de Ensino Descentralizada Nova Iguac¸u ilachecefet@gmail.com Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 1 / 32 Sinais em Tempo Cont´ınuo Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 2 / 32 Avaliac¸a˜o A disciplina sera´ avaliada da seguinte forma: Listas tera˜o valor de 5% P1 (Quarta 21 de Setembro) P2 (Quarta 16 de Novembro) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 3 / 32 Livro-texto Sinais e Sistema Lineares B.P. LATHI BookMan 2a Edic¸a˜o, 2007 Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 4 / 32 Introduc¸a˜o Um sinal e´ um conjunto de dados que podem ter como varia´vel independente o tempo ou podem ser func¸a˜o no espac¸o. Os sinais sa˜o comummente observados como entradas e sa´ıdas de sistemas f´ısicos reais. O sistema e´ uma entidade que processa os sinais. Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 5 / 32 Introduc¸a˜o Um sinal e´ um conjunto de dados que podem ter como varia´vel independente o tempo ou podem ser func¸a˜o no espac¸o. Os sinais sa˜o comummente observados como entradas e sa´ıdas de sistemas f´ısicos reais. O sistema e´ uma entidade que processa os sinais. Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 5 / 32 Introduc¸a˜o Um sinal pode ser apresentado matematicamente da forma de uma func¸a˜o do tipo: Sinal ⇒ x(t) O sinal Continuo: E´ representado por x(t), y(t)... t so´ pode assumir valores reais. Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 6 / 32 Introduc¸a˜o Um sinal pode ser apresentado matematicamente da forma de uma func¸a˜o do tipo: Sinal ⇒ x(t) O sinal Continuo: E´ representado por x(t), y(t)... t so´ pode assumir valores reais. Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 6 / 32 Tamanho de um sinal Como podemos diferenciar ou identificar um sinal? Uma das formas para identificar um sinal e´ definir o seu Tamanho. Podemos considerar a a´rea abaixo da curva como medida do tamanho do sinal, esta medida e´ conhecida como A energia de um sinal continuo Ex e e´ definida como: Ex = ∫ ∞ −∞ |x(t)|2dt O ca´lculo da energia e´ aplica´vel unicamente quando x(t)→ 0 a medida que |t| → ∞ Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 7 / 32 Tamanho de um sinal Como podemos diferenciar ou identificar um sinal? Uma das formas para identificar um sinal e´ definir o seu Tamanho. Podemos considerar a a´rea abaixo da curva como medida do tamanho do sinal, esta medida e´ conhecida como A energia de um sinal continuo Ex e e´ definida como: Ex = ∫ ∞ −∞ |x(t)|2dt O ca´lculo da energia e´ aplica´vel unicamente quando x(t)→ 0 a medida que |t| → ∞ Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 7 / 32 Tamanho de um sinal Como podemos diferenciar ou identificar um sinal? Uma das formas para identificar um sinal e´ definir o seu Tamanho. Podemos considerar a a´rea abaixo da curva como medida do tamanho do sinal, esta medida e´ conhecida como A energia de um sinal continuo Ex e e´ definida como: Ex = ∫ ∞ −∞ |x(t)|2dt O ca´lculo da energia e´ aplica´vel unicamente quando x(t)→ 0 a medida que |t| → ∞ Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 7 / 32 Tamanho de um sinal Para sinais que na˜o podem ser medidos utilizando o conceito de energia, podemos utilizar a definic¸a˜o de Poteˆncia. Px = lim T→∞ 1 T ∫ T 2 −T 2 |x(t)|2 Atenc¸a˜o: Para sinais perio´dicos a poteˆncia pode ser rapidamente calculada levando em considerac¸a˜o um u´nico per´ıodo. Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 8 / 32 Tamanho de um sinal Para sinais que na˜o podem ser medidos utilizando o conceito de energia, podemos utilizar a definic¸a˜o de Poteˆncia. Px = lim T→∞ 1 T ∫ T 2 −T 2 |x(t)|2 Atenc¸a˜o: Para sinais perio´dicos a poteˆncia pode ser rapidamente calculada levando em considerac¸a˜o um u´nico per´ıodo. Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 8 / 32 Tamanho de um sinal Para sinais que na˜o podem ser medidos utilizando o conceito de energia, podemos utilizar a definic¸a˜o de Poteˆncia. Px = lim T→∞ 1 T ∫ T 2 −T 2 |x(t)|2 Atenc¸a˜o: Para sinais perio´dicos a poteˆncia pode ser rapidamente calculada levando em considerac¸a˜o um u´nico per´ıodo. Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 8 / 32 Exemplo I Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) Ex = ∫ ∞ −∞ |x(t)|2dt Ex = ∫ 0 −∞ |x(t)|2dt + ∫ 1 0 |x(t)|2dt + ∫ ∞ 1 |x(t)|2dt Ex = 0 + ∫ 1 0 t2dt + 0 Ex = t3 3 ∣∣∣∣1 0 → 1 3 Que acontece se o deslocamos o sinal? ou se multiplicamos por C? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 9 / 32 Exemplo I Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) Ex = ∫ ∞ −∞ |x(t)|2dt Ex = ∫ 0 −∞ |x(t)|2dt + ∫ 1 0 |x(t)|2dt + ∫ ∞ 1 |x(t)|2dt Ex = 0 + ∫ 1 0 t2dt + 0 Ex = t3 3 ∣∣∣∣1 0 → 1 3 Que acontece se o deslocamos o sinal? ou se multiplicamos por C? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 9 / 32 Exemplo I Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) Ex = ∫ ∞ −∞ |x(t)|2dt Ex = ∫ 0 −∞ |x(t)|2dt + ∫ 1 0 |x(t)|2dt + ∫ ∞ 1 |x(t)|2dt Ex = 0 + ∫ 1 0 t2dt + 0 Ex = t3 3 ∣∣∣∣1 0 → 1 3 Que acontece se o deslocamos o sinal? ou se multiplicamos por C? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 9 / 32 Exemplo I Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) Ex = ∫ ∞ −∞ |x(t)|2dt Ex = ∫ 0 −∞ |x(t)|2dt + ∫ 1 0 |x(t)|2dt + ∫ ∞ 1 |x(t)|2dt Ex = 0 + ∫ 1 0 t2dt + 0 Ex = t3 3 ∣∣∣∣1 0 → 1 3 Que acontece se o deslocamos o sinal? ou se multiplicamos por C? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 9 / 32 Exemplo I Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) Ex = ∫ ∞ −∞ |x(t)|2dt Ex = ∫ 0 −∞ |x(t)|2dt + ∫ 1 0 |x(t)|2dt + ∫ ∞ 1 |x(t)|2dt Ex = 0 + ∫ 1 0 t2dt + 0 Ex = t3 3 ∣∣∣∣1 0 → 1 3 Que acontece se o deslocamos o sinal? ou se multiplicamos por C? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 9 / 32 Exemplo I Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) Ex = ∫ ∞ −∞ |x(t)|2dt Ex = ∫ 0 −∞ |x(t)|2dt + ∫ 1 0 |x(t)|2dt + ∫ ∞ 1 |x(t)|2dt Ex = 0 + ∫ 1 0 t2dt + 0 Ex = t3 3 ∣∣∣∣1 0 → 1 3 Que acontece se o deslocamos o sinal? ou se multiplicamos por C? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 9 / 32 Exemplo II Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) Px = 1 T ∫ T 2 −T 2 |x(t)|2dt Px = 1 4 ∫ 2 −2 |t3|2dt → 1 4 ∫ 2 −2 t6dt Px = 1 (4)7 ( 27 − (−2)7)→ 64 7 Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 10 / 32 Exemplo II Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) Px = 1 T ∫ T 2 −T 2 |x(t)|2dt Px = 1 4 ∫ 2 −2 |t3|2dt → 1 4 ∫ 2 −2 t6dt Px = 1 (4)7 ( 27 − (−2)7)→ 64 7 Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 10 / 32 Exemplo II Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) Px = 1 T ∫ T 2 −T 2 |x(t)|2dt Px = 1 4 ∫ 2 −2 |t3|2dt → 1 4 ∫ 2 −2 t6dtPx = 1 (4)7 ( 27 − (−2)7)→ 64 7 Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 10 / 32 Exemplo II Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) Px = 1 T ∫ T 2 −T 2 |x(t)|2dt Px = 1 4 ∫ 2 −2 |t3|2dt → 1 4 ∫ 2 −2 t6dt Px = 1 (4)7 ( 27 − (−2)7)→ 64 7 Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 10 / 32 Exemplo III Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) x(t) = 5 + 10cos(θ) θ = ( 100t + pi 3 ) T = 1 fo → 2pi 100 → pi 50 Px = 1 T ∫ T 2 − T 2 |x(t)|2dt Px = 1 T ∫ T 2 − T 2 |5 + 10cos(θ)|2dt → 1 T ∫ T 2 − T 2 25 + 100cos(θ) + 100cos2(θ)dt Px = 1 T (∫ T 2 − T 2 25dt + ∫ T 2 − T 2 100cos(θ)dt + ∫ T 2 − T 2 100cos2(θ)dt ) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 11 / 32 Exemplo III Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) x(t) = 5 + 10cos(θ) θ = ( 100t + pi 3 ) T = 1 fo → 2pi 100 → pi 50 Px = 1 T ∫ T 2 − T 2 |x(t)|2dt Px = 1 T ∫ T 2 − T 2 |5 + 10cos(θ)|2dt → 1 T ∫ T 2 − T 2 25 + 100cos(θ) + 100cos2(θ)dt Px = 1 T (∫ T 2 − T 2 25dt + ∫ T 2 − T 2 100cos(θ)dt + ∫ T 2 − T 2 100cos2(θ)dt ) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 11 / 32 Exemplo III Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) x(t) = 5 + 10cos(θ) θ = ( 100t + pi 3 ) T = 1 fo → 2pi 100 → pi 50 Px = 1 T ∫ T 2 − T 2 |x(t)|2dt Px = 1 T ∫ T 2 − T 2 |5 + 10cos(θ)|2dt → 1 T ∫ T 2 − T 2 25 + 100cos(θ) + 100cos2(θ)dt Px = 1 T (∫ T 2 − T 2 25dt + ∫ T 2 − T 2 100cos(θ)dt + ∫ T 2 − T 2 100cos2(θ)dt ) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 11 / 32 Exemplo III Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) x(t) = 5 + 10cos(θ) θ = ( 100t + pi 3 ) T = 1 fo → 2pi 100 → pi 50 Px = 1 T ∫ T 2 − T 2 |x(t)|2dt Px = 1 T ∫ T 2 − T 2 |5 + 10cos(θ)|2dt → 1 T ∫ T 2 − T 2 25 + 100cos(θ) + 100cos2(θ)dt Px = 1 T (∫ T 2 − T 2 25dt + ∫ T 2 − T 2 100cos(θ)dt + ∫ T 2 − T 2 100cos2(θ)dt ) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 11 / 32 Exemplo III Exemplo: Calcule o tamanho de x(t) x(t) = 5 + 10cos(θ) θ = ( 100t + pi 3 ) T = 1 fo → 2pi 100 → pi 50 Px = 1 T ∫ T 2 − T 2 |x(t)|2dt Px = 1 T ∫ T 2 − T 2 |5 + 10cos(θ)|2dt → 1 T ∫ T 2 − T 2 25 + 100cos(θ) + 100cos2(θ)dt Px = 1 T (∫ T 2 − T 2 25dt + ∫ T 2 − T 2 100cos(θ)dt + ∫ T 2 − T 2 100cos2(θ)dt ) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 11 / 32 Exemplo III Px = 1 T ( 25(T ) + 0 + ∫ T 2 −T 2 100cos2(θ)dt ) Px = 1 T ( 25(T ) + ∫ T 2 −T 2 100 2 (1 + cos(2θ)) dt ) Px = 1 T ( 25(T ) + 100 2 (T ) ) Px = 1 T (75T )→ 75 Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 12 / 32 Exemplo III Px = 1 T ( 25(T ) + 0 + ∫ T 2 −T 2 100cos2(θ)dt ) Px = 1 T ( 25(T ) + ∫ T 2 −T 2 100 2 (1 + cos(2θ)) dt ) Px = 1 T ( 25(T ) + 100 2 (T ) ) Px = 1 T (75T )→ 75 Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 12 / 32 Exemplo III Px = 1 T ( 25(T ) + 0 + ∫ T 2 −T 2 100cos2(θ)dt ) Px = 1 T ( 25(T ) + ∫ T 2 −T 2 100 2 (1 + cos(2θ)) dt ) Px = 1 T ( 25(T ) + 100 2 (T ) ) Px = 1 T (75T )→ 75 Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 12 / 32 Exemplo III Px = 1 T ( 25(T ) + 0 + ∫ T 2 −T 2 100cos2(θ)dt ) Px = 1 T ( 25(T ) + ∫ T 2 −T 2 100 2 (1 + cos(2θ)) dt ) Px = 1 T ( 25(T ) + 100 2 (T ) ) Px = 1 T (75T )→ 75 Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 12 / 32 Operac¸o˜es com sinais Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 13 / 32 Deslocamento temporal Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 14 / 32 Deslocamento temporal Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 14 / 32 Escalamento, expansa˜o e reversa˜o Comprimir o sinal φ(t) = x(at) Expandir o sinal φ(t) = x ( t a ) Reversa˜o φ(t) = x(−t) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 15 / 32 Escalamento, expansa˜o e reversa˜o Comprimir o sinal φ(t) = x(at) Expandir o sinal φ(t) = x ( t a ) Reversa˜o φ(t) = x(−t) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 15 / 32 Escalamento, expansa˜o e reversa˜o Comprimir o sinal φ(t) = x(at) Expandir o sinal φ(t) = x ( t a ) Reversa˜o φ(t) = x(−t) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 15 / 32 Operac¸o˜es combinadas Algumas operac¸o˜es de sinais, precisam de mais de uma das operac¸o˜es descritas. x(at − b) Deslocamento temporal de x(t) em b para obter x(t-b). Escalamento temporal por a gerando x(at-b) Escalamento temporal de x(t) em a para obter x(at). Deslocamento temporal por ba gerando x(at-b) Exemplo: Realize a operac¸a˜o x(2t-4) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 16 / 32 Operac¸o˜es combinadas Algumas operac¸o˜es de sinais, precisam de mais de uma das operac¸o˜es descritas. x(at − b) Deslocamento temporal de x(t) em b para obter x(t-b). Escalamento temporal por a gerando x(at-b) Escalamento temporal de x(t) em a para obter x(at). Deslocamento temporal por ba gerando x(at-b) Exemplo: Realize a operac¸a˜o x(2t-4) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 16 / 32 Operac¸o˜es combinadas Algumas operac¸o˜es de sinais, precisam de mais de uma das operac¸o˜es descritas. x(at − b) Deslocamento temporal de x(t) em b para obter x(t-b). Escalamento temporal por a gerando x(at-b) Escalamento temporal de x(t) em a para obter x(at). Deslocamento temporal por ba gerando x(at-b) Exemplo: Realize a operac¸a˜o x(2t-4) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 16 / 32 Operac¸o˜es combinadas Algumas operac¸o˜es de sinais, precisam de mais de uma das operac¸o˜es descritas. x(at − b) Deslocamento temporal de x(t) em b para obter x(t-b). Escalamento temporal por a gerando x(at-b) Escalamento temporal de x(t) em a para obter x(at). Deslocamento temporal por ba gerando x(at-b) Exemplo: Realize a operac¸a˜o x(2t-4) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 16 / 32 Classificac¸a˜o de Sinais Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 17 / 32 1 Sinais Cont´ınuos e Discretos no tempo. 2 Sinais Analo´gicos e Digitais 3 Sinais Perio´dicos e na˜o perio´dicos: Estes u´ltimos tem as seguintes propriedades: I x(t) = x(t + T0) para todo t I Podem ser gerados pela extensa˜o perio´dica de x(t) com durac¸a˜o de T0 4 Sinais de Energia e Poteˆncia. 5 Sinais Determin´ısticos ou aleato´rios Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 18 / 32 1 Sinais Cont´ınuos e Discretos no tempo. 2 Sinais Analo´gicos e Digitais 3 Sinais Perio´dicos e na˜o perio´dicos: Estes u´ltimos tem as seguintespropriedades: I x(t) = x(t + T0) para todo t I Podem ser gerados pela extensa˜o perio´dica de x(t) com durac¸a˜o de T0 4 Sinais de Energia e Poteˆncia. 5 Sinais Determin´ısticos ou aleato´rios Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 18 / 32 1 Sinais Cont´ınuos e Discretos no tempo. 2 Sinais Analo´gicos e Digitais 3 Sinais Perio´dicos e na˜o perio´dicos: Estes u´ltimos tem as seguintes propriedades: I x(t) = x(t + T0) para todo t I Podem ser gerados pela extensa˜o perio´dica de x(t) com durac¸a˜o de T0 4 Sinais de Energia e Poteˆncia. 5 Sinais Determin´ısticos ou aleato´rios Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 18 / 32 1 Sinais Cont´ınuos e Discretos no tempo. 2 Sinais Analo´gicos e Digitais 3 Sinais Perio´dicos e na˜o perio´dicos: Estes u´ltimos tem as seguintes propriedades: I x(t) = x(t + T0) para todo t I Podem ser gerados pela extensa˜o perio´dica de x(t) com durac¸a˜o de T0 4 Sinais de Energia e Poteˆncia. 5 Sinais Determin´ısticos ou aleato´rios Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 18 / 32 1 Sinais Cont´ınuos e Discretos no tempo. 2 Sinais Analo´gicos e Digitais 3 Sinais Perio´dicos e na˜o perio´dicos: Estes u´ltimos tem as seguintes propriedades: I x(t) = x(t + T0) para todo t I Podem ser gerados pela extensa˜o perio´dica de x(t) com durac¸a˜o de T0 4 Sinais de Energia e Poteˆncia. 5 Sinais Determin´ısticos ou aleato´rios Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 18 / 32 Modelos u´teis de Sinais Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 19 / 32 Degrau unita´rio u(t) = { 1→ t ≥ 0 0→ t < 0 Esta func¸a˜o e´ muito u´til pois ajuda na definic¸a˜o de outros sinais Exemplo: x(t)=u(t-2)-u(t-4) x(t)=e−tu(t + 2) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 20 / 32 Degrau unita´rio u(t) = { 1→ t ≥ 0 0→ t < 0 Esta func¸a˜o e´ muito u´til pois ajuda na definic¸a˜o de outros sinais Exemplo: x(t)=u(t-2)-u(t-4) x(t)=e−tu(t + 2) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 20 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio δ(t) = { ∞→ t = 0 0→ t 6= 0∫ ∞ −∞ δ(t)dt = 1 Esta func¸a˜o na˜o pode ser gerada na pra´tica!! Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 21 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio δ(t) = { ∞→ t = 0 0→ t 6= 0 ∫ ∞ −∞ δ(t)dt = 1 Esta func¸a˜o na˜o pode ser gerada na pra´tica!! Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 21 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio δ(t) = { ∞→ t = 0 0→ t 6= 0∫ ∞ −∞ δ(t)dt = 1 Esta func¸a˜o na˜o pode ser gerada na pra´tica!! Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 21 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 22 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio Multiplicando a func¸a˜o impulso... Suponhamos que temos uma func¸a˜o x(t). Qual e´ o resultado da multiplicac¸a˜o x(t)δ(t)? x(t)δ(t) = x(0)δ(t) x(t)δ(t − T ) = x(T )δ(t − T ) Essa carater´ıstica da func¸a˜o impulso unita´rio gera a propriedade de amostragem Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 23 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio Multiplicando a func¸a˜o impulso... Suponhamos que temos uma func¸a˜o x(t). Qual e´ o resultado da multiplicac¸a˜o x(t)δ(t)? x(t)δ(t) = x(0)δ(t) x(t)δ(t − T ) = x(T )δ(t − T ) Essa carater´ıstica da func¸a˜o impulso unita´rio gera a propriedade de amostragem Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 23 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio Multiplicando a func¸a˜o impulso... Suponhamos que temos uma func¸a˜o x(t). Qual e´ o resultado da multiplicac¸a˜o x(t)δ(t)? x(t)δ(t) = x(0)δ(t) x(t)δ(t − T ) = x(T )δ(t − T ) Essa carater´ıstica da func¸a˜o impulso unita´rio gera a propriedade de amostragem Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 23 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio Multiplicando a func¸a˜o impulso... Suponhamos que temos uma func¸a˜o x(t). Qual e´ o resultado da multiplicac¸a˜o x(t)δ(t)? x(t)δ(t) = x(0)δ(t) x(t)δ(t − T ) = x(T )δ(t − T ) Essa carater´ıstica da func¸a˜o impulso unita´rio gera a propriedade de amostragem Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 23 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio ∫ ∞ −∞ x(t)δ(t)dt = x(0) ∫ ∞ −∞ δ(t)dt ∫ ∞ −∞ x(t)δ(t)dt = x(0) Se aplicamos um deslocamento no impulso temos: Amostragem ∫ ∞ −∞ x(t)δ(t − T )dt = x(T ) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 24 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio ∫ ∞ −∞ x(t)δ(t)dt = x(0) ∫ ∞ −∞ δ(t)dt∫ ∞ −∞ x(t)δ(t)dt = x(0) Se aplicamos um deslocamento no impulso temos: Amostragem ∫ ∞ −∞ x(t)δ(t − T )dt = x(T ) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 24 / 32 Func¸a˜o Impulso unita´rio ∫ ∞ −∞ x(t)δ(t)dt = x(0) ∫ ∞ −∞ δ(t)dt∫ ∞ −∞ x(t)δ(t)dt = x(0) Se aplicamos um deslocamento no impulso temos: Amostragem ∫ ∞ −∞ x(t)δ(t − T )dt = x(T ) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 24 / 32 Func¸a˜o Exponencial Este sinal e´ o sinal mais versa´til nos sinais e sistemas lineares!! est ⇒ s = a + jw e(a+jw)t = eate jwt e(a+jw)t = eatcos(wt) + jsen(wt) Como e´ o gra´fico de estt quando s=0?, Quando w = 0 Quando s = ±jw Quando s = a + jw? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 25 / 32 Func¸a˜o Exponencial Este sinal e´ o sinal mais versa´til nos sinais e sistemas lineares!! est ⇒ s = a + jw e(a+jw)t = eate jwt e(a+jw)t = eatcos(wt) + jsen(wt) Como e´ o gra´fico de estt quando s=0?, Quando w = 0 Quando s = ±jw Quando s = a + jw? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 25 / 32 Func¸a˜o Exponencial Este sinal e´ o sinal mais versa´til nos sinais e sistemas lineares!! est ⇒ s = a + jw e(a+jw)t = eate jwt e(a+jw)t = eatcos(wt) + jsen(wt) Como e´ o gra´fico de estt quando s=0?, Quando w = 0 Quando s = ±jw Quando s = a + jw? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 25 / 32 Func¸a˜o Exponencial Este sinal e´ o sinal mais versa´til nos sinais e sistemas lineares!! est ⇒ s = a + jw e(a+jw)t = eate jwt e(a+jw)t = eatcos(wt) + jsen(wt) Como e´ o gra´fico de estt quando s=0?, Quando w = 0 Quando s = ±jw Quando s = a + jw? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 25 / 32 Func¸a˜o Exponencial Este sinal e´ o sinal mais versa´til nos sinais e sistemas lineares!! est ⇒ s = a + jw e(a+jw)t = eate jwt e(a+jw)t = eatcos(wt) + jsen(wt) Como e´ o gra´fico de estt quando s=0?, Quando w = 0 Quando s = ±jw Quando s = a + jw? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 25 / 32 Func¸a˜o Exponencial Este sinal e´ o sinal mais versa´til nos sinais e sistemas lineares!! est ⇒ s = a + jw e(a+jw)t = eate jwt e(a+jw)t = eatcos(wt) + jsen(wt) Como e´ o gra´fico de estt quando s=0?, Quando w = 0 Quando s = ±jw Quando s = a + jw? Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 25 / 32 Func¸a˜o Exponencial, O plano S O plano S pode se apresentar da seguinte forma Como posso gerar, usando combinac¸a˜o de func¸o˜es exponenciais, um sinal do tipo 2cos(θ)? 2cos(θt) = e jθt + e−jθt 2cos(θt) = cos(θt) + jsen(θt) + cos(θt)− jsen(θt) 2cos(θt) = 2cos(θt) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuosilachecefet@gmail.com 26 / 32 Func¸a˜o Exponencial, O plano S O plano S pode se apresentar da seguinte forma Como posso gerar, usando combinac¸a˜o de func¸o˜es exponenciais, um sinal do tipo 2cos(θ)? 2cos(θt) = e jθt + e−jθt 2cos(θt) = cos(θt) + jsen(θt) + cos(θt)− jsen(θt) 2cos(θt) = 2cos(θt) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 26 / 32 Func¸a˜o Exponencial, O plano S O plano S pode se apresentar da seguinte forma Como posso gerar, usando combinac¸a˜o de func¸o˜es exponenciais, um sinal do tipo 2cos(θ)? 2cos(θt) = e jθt + e−jθt 2cos(θt) = cos(θt) + jsen(θt) + cos(θt)− jsen(θt) 2cos(θt) = 2cos(θt) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 26 / 32 Func¸a˜o Exponencial, O plano S O plano S pode se apresentar da seguinte forma Como posso gerar, usando combinac¸a˜o de func¸o˜es exponenciais, um sinal do tipo 2cos(θ)? 2cos(θt) = e jθt + e−jθt 2cos(θt) = cos(θt) + jsen(θt) + cos(θt)− jsen(θt) 2cos(θt) = 2cos(θt) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 26 / 32 Func¸a˜o Exponencial, O plano S Algumas formas do plano s Fonte:https://jyotsnaj.wordpress.com Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 27 / 32 Func¸o˜es par e ı´mpar Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 28 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Outra forma de classificar func¸o˜es e´ baseada na sua denominac¸a˜o par ou ı´mpar. Uma func¸a˜o e´ par quando: xp(t) = xp(−t) Uma func¸a˜o e´ ı´mpar quando: xi (t) = −xi (−t) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 29 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Outra forma de classificar func¸o˜es e´ baseada na sua denominac¸a˜o par ou ı´mpar. Uma func¸a˜o e´ par quando: xp(t) = xp(−t) Uma func¸a˜o e´ ı´mpar quando: xi (t) = −xi (−t) Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 29 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Todo sinal pode ser descrito como a soma de componentes pares e´ ı´mpares A componente par de qualquer sinal pode ser calculada como xp(t) = 1 2 [x(t) + x(−t)] A componente ı´mpar de qualquer sinal pode ser calculada como xi (t) = 1 2 [x(t)− x(−t)] x(t) como soma de sinais par e ı´mpar x(t) = xp + xi Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 30 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Todo sinal pode ser descrito como a soma de componentes pares e´ ı´mpares A componente par de qualquer sinal pode ser calculada como xp(t) = 1 2 [x(t) + x(−t)] A componente ı´mpar de qualquer sinal pode ser calculada como xi (t) = 1 2 [x(t)− x(−t)] x(t) como soma de sinais par e ı´mpar x(t) = xp + xi Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 30 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Todo sinal pode ser descrito como a soma de componentes pares e´ ı´mpares A componente par de qualquer sinal pode ser calculada como xp(t) = 1 2 [x(t) + x(−t)] A componente ı´mpar de qualquer sinal pode ser calculada como xi (t) = 1 2 [x(t)− x(−t)] x(t) como soma de sinais par e ı´mpar x(t) = xp + xi Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 30 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Todo sinal pode ser descrito como a soma de componentes pares e´ ı´mpares A componente par de qualquer sinal pode ser calculada como xp(t) = 1 2 [x(t) + x(−t)] A componente ı´mpar de qualquer sinal pode ser calculada como xi (t) = 1 2 [x(t)− x(−t)] x(t) como soma de sinais par e ı´mpar x(t) = xp + xi Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 30 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Identifique as componentes par e ı´mpar do seguinte sinal x(t) = t2u(t). Utilizando a nossa definic¸a˜o tempos que: xp(t) = 1 2 [x(t) + x(−t)] xp(t) = 1 2 [ t2u(t) + (−t)2u(−t)] xi (t) = 1 2 [x(t)− x(−t)] xp(t) = 1 2 [ t2u(t)− (−t)2u(−t)] Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 31 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Identifique as componentes par e ı´mpar do seguinte sinal x(t) = t2u(t). Utilizando a nossa definic¸a˜o tempos que: xp(t) = 1 2 [x(t) + x(−t)] xp(t) = 1 2 [ t2u(t) + (−t)2u(−t)] xi (t) = 1 2 [x(t)− x(−t)] xp(t) = 1 2 [ t2u(t)− (−t)2u(−t)] Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 31 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Identifique as componentes par e ı´mpar do seguinte sinal x(t) = t2u(t). Utilizando a nossa definic¸a˜o tempos que: xp(t) = 1 2 [x(t) + x(−t)] xp(t) = 1 2 [ t2u(t) + (−t)2u(−t)] xi (t) = 1 2 [x(t)− x(−t)] xp(t) = 1 2 [ t2u(t)− (−t)2u(−t)] Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 31 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Identifique as componentes par e ı´mpar do seguinte sinal x(t) = t2u(t). Utilizando a nossa definic¸a˜o tempos que: xp(t) = 1 2 [x(t) + x(−t)] xp(t) = 1 2 [ t2u(t) + (−t)2u(−t)] xi (t) = 1 2 [x(t)− x(−t)] xp(t) = 1 2 [ t2u(t)− (−t)2u(−t)] Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 31 / 32 Func¸o˜es Par e I´mpar Prof. Ivanovich Lache Sinais e Sistemas Cont´ınuos ilachecefet@gmail.com 32 / 32 Introdução Apresentação Sinais contínuos Tamanho de um sinal Operações com sinais
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