Processamento Digital de Sinais I

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Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
PTC-5005 Processamento Digital de Sinais I
1o peŕıodo de 2020
 
 
Professores
Magno T. M. Silva, Sala D2-15, Fone: 3091-5134, e-mail: magno.silva@usp.br
Maria D. Miranda, Sala D2-13, Fone: 3091-5736, e-mail: maria@lcs.poli.usp.br
Página da disciplina
A disciplina está cadastrada no Moodle do Stoa (http://disciplinas.stoa.usp.br/), por meio do qual as co-
municações relacionadas ao curso (not́ıcias, dúvidas etc.) acontecerão majoritariamente.
Os alunos ouvintes que não têm número USP, deverão entrar no Moodle como convidados por meio da senha
PD$@stoaUSP2020.
Atendimento
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Datas das aulas - 1o peŕıodo de 2019
Fevereiro: 20 e 27
Março: 5, 12, 19, e 26
Abril: 2, 16, 23 e 30
Maio: 7 e 14
Obs: não haverá aula no dia 09/04/2020.
Objetivos
Transmitir conceitos básicos de Processamento Digital de Sinais, mais especificamente referentes a sinais
de tempo discreto e suas representações espectrais e propriedades de sistemas de tempo discreto lineares e
invariantes no tempo.
Programa
1. Sinais e sistemas de tempo discreto
- Sequências, operações elementares
- Sistemas LIT, convolução discreta
- Resposta em frequência de sistemas LIT
- Sistemas LIT racionais
- Transformada de Fourier de tempo discreto (TFTD)
2. Transformadas de Fourier de tempo discreto e aplicações
- TFTD de sinais periódicos
- Série de Fourier discreta (SFD), convolução periódica
- Transformada de Fourier discreta (TFD), convolução circular
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- Aplicação da TFD para o cálculo da convolução linear
3. Transformada Z
- Transformada Z (TZ) bilateral, região de convergência
- TZ inversa, frações parciais
- Cálculo da TZ inversa por reśıduos
4. Função de transferência de sistemas LIT
- Definição, relação com resposta em frequência
- Pólos e zeros, representação gráfica
- Módulo da resposta em frequência, filtros notch
- Fase da resposta em frequência, fase linear
- Sistemas passa-tudo, sistemas de mı́nima fase
5. Processamento de sinais de tempo cont́ınuo com sistemas de tempo discreto
- Conversão C/D e D/C
- Relações entre as TF (SF), TFTD, SFD e TFD
- Utilização de janelas
- Aplicação da TFD para análise espectral de sinais periódicos de tempo cont́ınuo
Referências
- A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, Discrete-time Signal Processing, Prentice-Hall, 3.a edição, 2009.
- J. Proakis, D. Manolakis, Digital Signal Processing: principles, algorithms, and applications, 4.a edição,
Pearson Prentice Hall, 2006.
- D. G. Manolakis, Applied Digital Signal Processing Theory and Practice, Cambridge University Press,
2011.
- P. S. R. Diniz, E. A. B. da Silva, S. L. Netto, Processamento Digital de Sinais: projeto e análise de
sistemas, Bookman, 2004.
- M. H. Hayes, Processamento Digital de Sinais, Bookman, 2006.
- E. O. Brigham, The Fast Fourier Transform and its applications, Prentice Hall; 1a. ed., 1973.
- A. V. Oppenheim, A. S. Willsky, S. H. Nawad, Signals and Systems, Prentice Hall, 1996.
- A. V. Oppenheim, A. S. Willsky, S. H. Nawad, Sinais e Sistemas, Pearson, 2010.
- J. H. McClellan, R. W. Schaffer e M. A. Yoder, DSP First - A multimedia approach, Prentice Hall,
1998.
- Matlab Tutorial, dispońıvel em https://la.mathworks.com/support/learn-with-matlab-tutorials.html
[online], acessado em 20/01/2018.
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Avaliação
Será feita uma avaliação continuada ao longo do curso. Dessa forma, haverá seis provinhas (P1, P2, ..., P6)
que versarão sobre a matéria lecionada até antes de sua realização. A média final MF será calculada como a
média das quatro melhores provinhas. Para compor essa média, serão consideradas as duas melhores notas
das três provinhas realizadas até 26/03 e as duas melhores notas das três provinhas realizadas a partir de
02/04. O aluno estará aprovado se tiver pelo menos 70% de frequência e se MF ≥ 5, 5. O conceito seguirá a
seguinte tabela de conversão.
Média Final Conceito
8, 5 ≤ MF ≤ 10, 0 A
7, 0 ≤ MF < 8, 5 B
5, 5 ≤ MF < 7, 0 C
MF < 5, 5 R
Observações
Cabe observar que as provinhas podem conter uma parte anaĺıtica a ser revolvida em sala de aula e uma
parte computacional a ser resolvida em casa com o Matlab, Octave ou outro software. A resolução da parte
computacional deverá ser entregue em papel em data definida e deverá conter as listagens dos programas,
gráficos e comentários. Os arquivos executáveis dos programas (quando for o caso) também deverão ser
enviados por e-mail para poderem eventualmente ser testados. As listas de exerćıcios disponibilizadas no
Moodle são para estudo e não precisam ser entregues.
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