Geração de sinais com matlab - Relatorio 4

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Sumário
RESUMO	4
1. INTRODUÇÃO	4
2. QUESTÕES	5
Questão 2.1	5
Questão 2.2	7
3. REFERÊNCIAS	10
RESUMO
Este relatório apresenta uma lista de exercícios sobre análise e implementação de algoritmo de sinal de ondas quadrada simétrica e discreta e testes de scripts com diferentes funções de geração de variados gráficos. Estes possuem o intuito de aperfeiçoar os conhecimentos teóricos e observar na pratica como esses tipos de sinais se comportam. Para a implementação e plotagem gráfica destes problemas utilizou-se o software MATLAB.
1. INTRODUÇÃO
Ondas quadradas são descritas em termos do período, da frequência e da amplitude. A amplitude de pico, Up, e a amplitude pico-a-pico, Upp, são medidos, seguindo a mesma linha das ondas senoidais. Entretanto, a amplitude RMS, URMS, é maior que aquela da onda senoidal, ou seja, as áreas abrangidas pelas meias-ondas são maiores na quadrada que na senoidal. Para ver isso sob outro ângulo, lembramos que a amplitude RMS corresponde aquela da tensão C.C. que entrega a mesma potência que a onda senoidal (GOMES).
Características de um sinal quadrado
Embora uma onda quadrada possa comutar muito rapidamente de seu mínimo até seu máximo valor de tensão, essa mudança nunca poderá ser instantânea, sempre haverá uma fase de aceleração, por menor que seja o tempo de transferência (GOMES). 
O tempo de subida do sinal é definido como o intervalo de tempo necessário para a tensão mudar de 10% a 90% de seu valor máximo. Esses 'tempos de subida' são geralmente muito curtos, com durações medidas em nanosegundos ou microssegundos (GOMES). 
Tempo de subida de um sinal quadrado
Uma onda quadrada simétrica, no eixo do tempo, é composta de uma infinidade de senoides correspondentes a fundamental e seus harmônicos impares. A fundamental tem a mesma frequência básica da onda quadrada. A fundamental e os harmônicos impares estão em fase na origem (função seno). O nível ou amplitude relativa dos harmônicos é o nível da fundamental dividido pela ordem n do harmônico em questão. Se a onda quadrada não for simétrica em relação ao eixo de frequência, ou seja, tiver amplitude positiva diferente da negativa, é porque contém uma componente continua (QSL.net.).
Um sinal discreto ou sinal discreto no tempo é uma série temporal constituída de uma sequência de valores. Diferentemente de um sinal contínuo, um sinal discreto não é uma função de um argumento contínuo, mas uma sequência de valores definido apenas em um conjunto discreto de instantes n. Um sinal discreto, no entanto, pode ter sido obtido através de um processo de amostragem sinal contínuo. Quando o sinal é amostrado em uma sequência uniformemente espaçada, o tamanho do intervalo de tempo entre duas amostras é chamado de período de amostragem e seu inverso de taxa de amostragem.
Sinal de Tempo Discreto
2. QUESTÕES
Questão 2.1 
Gerar uma onda quadrada simétrica e discreta com amplitude igual a 5,0 volts e frequência fundamental de π radianos, no intervalo [-30,30]. Gerar a mesma forma de onda com: cr= 0%; cr = 25% e cr = 75%. Colocar os quatro gráficos em uma mesma tela, com o nome dos eixos e de cada figura. Colocar o nome dos eixos e do gráfico. Apresentar o código fonte, o gráfico e fazer comentários.
· Código Fonte
%% Gerando Onda Quadrada Simétrica
A=5.0; %Amplitude de pico
w=pi; %Frequência fundamental em radianos
%Gera o eixo do tempo 
t=-30:30; 
%cr's pedidos na questão: 
cr1=0;
cr2=25; 
cr3=75;
%Equações
Y1=A*square(w*t); 
Y2=A*square(w*t,cr1); 
Y3=A*square(w*t,cr2); 
Y4=A*square(w*t,cr3);
%%
subplot(2,2,1); 
stem(t,Y1)
xlabel('[n]');
ylabel('Amplitude');
title('Onda Quadrada Discreta');
grid;
axis ([-31 31 -5.5 5.5])
%% cr=0% 
subplot(2,2,2);
stem(t,Y2)
xlabel('[n]');
ylabel('Amplitude');
title('Onda Quadrada Discreta (cr=0%)');
grid;
axis ([-31 31 -5.5 5.5])
%% cr=25%
subplot(2,2,3);
stem(t,Y3)
xlabel('[n]');
ylabel('Amplitude');
title('Onda Quadrada Discreta (cr=25%)');
grid;
axis ([-31 31 -5.5 5.5])
%% cr=75%
subplot(2,2,4); 
stem(t,Y4)
xlabel('[n]');
ylabel('Amplitude');
title('Onda Quadrada Discreta (cr=75%)');
grid;
axis ([-31 31 -5.5 5.5])
· Gráficos Obtidos
Figura 1
Representação de um sinal quadrado discreto que varia a porcentagem de suas unidades para o lado positivo do gráfico com amplitude de 5 unidades.
Questão 2.2
Testar os programas abaixo no MATLAB e observar os gráficos. Apresentar o script, com cada gráfico e explicar o que ele significa.
· Gráficos Obtidos
Programa 1
Figura 2 - Espectro de luz visível
Programa 2
Figura 3 - Ruído amortecido
Programa 3
Figura 4 – Sinal senoidal com certa defasagem
	
Programa 4
Figura 5 – Sinal senoidal com certa defasagem
Programa 5
Figura 5 - Onda senoidal amortecida
Neste item do experimento, obteve-se representações gráficas de sinais a partir de scripts pré-definidos. Os sinais foram: um espectro de luz visível, um ruído amortecido, três sinais senoidais com certa defasagem e uma onda senoidal amortecida.
3. REFERÊNCIAS 
GOMES, Paulo. Matéria: STRS1 – Moura Lacerda: Gerador de Sinais. Disponível em: << http://www.pgomes.com.br/arquivos/0762cc062ad09d11f17f0bd8d6fe54de.pdf >>. Acesso em 11 Março 2021.
QSL.net. Forma de onda, espectro e espectrograma. Disponível em: << https://www.qsl.net/py4zbz/teoria/espectro.htm >>. Acesso em 11 Março 2021.
Sinais e Sistemas Lineares, Bookman, 1a Ed., 2007. ROBERTS, M. J. Fundamentos.