PEE 5001 - Processamento Digital de Sinais I - Laboratório de ...
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I. Bibliografia[OpSch]PTC 2324 - <strong>Processamento</strong> <strong>Digital</strong> <strong>de</strong> <strong>Sinais</strong> I2. Semestre <strong>de</strong> 2002A. V. Oppenheim e R. W. Schafer, J.R. Buck, “Discrete-Time Signal Processing”, Prentice-Hall, 1998, 2. Edição.[ParBu] Parks, Burrus: "<strong>Digital</strong> Filters", Prentice Hall, 1987[Apost] Apostila[Proakis] J. G. Proakis, D. G. Manolakis, “<strong>Digital</strong> Signal Processing - Principles, Algorithms andApplications”, Prentice-Hall, 1996.[Mitra] S. Mitra, “<strong>Digital</strong> Signal Processing”, McGraw-Hill, 1998[McCle] J. H. McClellan et al., “Signal Processing Using Matlab 5”, Prentice-Hall, 1998.[McSch] J. H. McClellan, R.W. Schafer e Mark A. Yo<strong>de</strong>r, “DSP First- A Multimedia Approach”,Prentice-Hall, 1998.II. ProgramaCapítulo 1 - <strong>Sinais</strong> e Sistemas <strong>de</strong> Tempo DiscretoReferência Bibliográfica: Apostila e Capítulo 2 da referência [OpSch].1.1 <strong>Sinais</strong> <strong>de</strong> tempo discreto: seqüências, seqüências periódicas (páginas 8 a 16 <strong>de</strong> [OpSch])1.2 Sistemas <strong>de</strong> tempo discreto: sistemas LIT, proprieda<strong>de</strong>s, exemplos, somatório <strong>de</strong>convolução (páginas 17 a 34 <strong>de</strong> [OpSch]).- Filtros FIR (páginas 366 a 370 <strong>de</strong> [OpSch])1.3 Equações <strong>de</strong> diferenças a coeficientes constantes (páginas 34 a 40 <strong>de</strong> [OpSch])- Filtros IIR (páginas 354 a 366 <strong>de</strong> [OpSch])1.4 Resposta em freqüência <strong>de</strong> sistemas LIT ( páginas 40 a 48 <strong>de</strong> [OpSch])1.5 Transformada <strong>de</strong> Fourier <strong>de</strong> Tempo Discreto (TFTD)- Definição, proprieda<strong>de</strong>s (páginas 48 a 65 <strong>de</strong> [OpSch])- TFTD <strong>de</strong> seqüências periódicas (páginas 551 a 559 <strong>de</strong> [OpSch])- Duas interpretações para um sinal discreto no tempo:seqüência (tempo discreto normalizado) e sinal impulsivo (tempo contínuo).Capítulo 2 - Representação espectral <strong>de</strong> sinais <strong>de</strong> tempo discretoReferência Bibliográfica: Apostila e Capítulo 8 <strong>de</strong> [OpSch].2.1 Série <strong>de</strong> Fourier Discreta (SFD): <strong>de</strong>finição e proprieda<strong>de</strong>s (convolução periódica).Páginas 541 a 551 <strong>de</strong> [OpSch]2.2 Transformada <strong>de</strong> Fourier Discreta (TFD). Páginas 559 a 582.- Introdução, <strong>de</strong>finição- Proprieda<strong>de</strong>s (convolução circular). Referência: páginas 559 a 576 <strong>de</strong> [OpSch]- Implementação da convolução linear utilizando a convolução circular (páginas 576 a 582 <strong>de</strong> [OpSch])2.3 Amostragem <strong>de</strong> sinais <strong>de</strong> tempo contínuo: Relações entre a TF(SF), TFTD, SFD e TDF. Como utilizar aTFD para calcular a TF, a SF e a TFTD. Referência: páginas 554 a 559 e 684 a 713 <strong>de</strong> [OpSch]2.4 FFT: Um algoritmo para cálculo eficiente da TFD (páginas 629 a 655 <strong>de</strong> [OpSch])Capítulo 3 - Transformada Z e Função <strong>de</strong> TransferênciaReferência bibliográfica: Apostila e [OpSch].3.1 Transformada Z bilateral (Páginas 94 a 126 <strong>de</strong> [OpSch])Introdução, <strong>de</strong>finição, existência e região <strong>de</strong> convergência, proprieda<strong>de</strong>s, Transformada z inversa;3.2 Função <strong>de</strong> transferência (Referência: páginas 240 a 291 <strong>de</strong> [OpSch])- Funções <strong>de</strong> transferência FIR e IIR- Diagrama <strong>de</strong> pólos e zeros, resposta em freqüência- Sistemas passa-tudo, sistemas <strong>de</strong> mínima faseCapítulo 4 - Filtros Digitais: Projeto a partir <strong>de</strong> especificações no domínio das freqüênciasReferência Bibliográfica: Apostila e [ParBu].4.1 Filtros FIR- Minimização do erro quadrático médio- Multiplicação por janela
- Sistemas FIR com fase linear por trechos- Minimização do máximo <strong>de</strong>svio4.2 Filtros IIR clássicos- Transformação bilinear e transformações <strong>de</strong> freqüência- Procedimento para síntese dos filtros <strong>de</strong> Butterworth, Chebyshev I e II e Cauer (elípticos)========================== PTC 2445 ====================================Capítulo 5 - <strong>Processamento</strong> <strong>de</strong> sinais <strong>de</strong> tempo contínuo utilizando sistemas <strong>de</strong> tempo discreto.• Conversores C/D e D/C, amostragem <strong>de</strong> sinais <strong>de</strong> tempo contínuo• Interpoladores e <strong>de</strong>cimadores i<strong>de</strong>ais• Interpoladores e <strong>de</strong>cimadores FIRCapítulo 6 - Erros associados a implementação <strong>de</strong> filtros digitais• Resposta <strong>de</strong> sistemas discretos a seqüências aleatórias• Filtros com aritmética <strong>de</strong> ponto fixo: escalonamento e erros <strong>de</strong> transbordamento, oscilaçõesparasitárias <strong>de</strong>vido a transbordamento, ruído <strong>de</strong> quantização e ciclos limite granulares.• Algumas estruturas para filtros digitais numericamente robustos.Capítulo 7 - Filtros adaptativos• Exemplos <strong>de</strong> aplicação (i<strong>de</strong>ntificação, equalização <strong>de</strong> canal, cancelamento <strong>de</strong> eco).• Problema dos mínimos quadrados, filtro <strong>de</strong> Wiener, predição linear.• Algoritmo LMS, exemplos <strong>de</strong> aplicação.IV. Normas Gerais:Exercícios: Serão distribuídas listas <strong>de</strong> exercícios durante o curso que <strong>de</strong>verão ser resolvidos pelosalunos. Somente alguns serão resolvidos durante as aulas. O professor se dispõe a sempre a corrigirpelo menos uma lista entregue pela turma. Serão propostos exercícios a serem resolvidos com ajuda <strong>de</strong>computador utilizando-se o pacote <strong>de</strong> software MatLab. Cerca <strong>de</strong> 30% das aulas serão utilizadas pararesolver exercícios no laboratório. As notas <strong>de</strong>stes exercícios serão consi<strong>de</strong>radas no cálculo da médiafinal. Em geral os exercícios serão consi<strong>de</strong>rados nas provas e <strong>de</strong>vem ser entregues em datas a seremestabelecidas.Provas: Serão realizadas 3 provas, uma em cada semana <strong>de</strong> provas. Horário e datas a serem marcadaspela secretaria. As duas provas iniciais serão sem consulta. A terceira prova <strong>de</strong>verá ser parcialmentecom consulta. Cada prova terá como assunto toda a matéria tratada até a data <strong>de</strong> sua realização,havendo maior ênfase nos assuntos que não tenham sido tema <strong>de</strong> prova anterior. Na semana <strong>de</strong> provassubstitutivas será realizada uma prova substitutiva para os alunos que <strong>de</strong>ixaram <strong>de</strong> realizar uma das 3provas por motivo justificado.V. Notas: A nota <strong>de</strong> aproveitamento será calculada pela expressão ( 4P + E) / 5 , on<strong>de</strong> P é a médiaaritmética das notas das provas e E é a média das notas dos exercícios computacionais. Para aaprovação na disciplina é necessário ter nota <strong>de</strong> aproveitamento maior ou igual a 5.0 .VI. Durante o semestre teremos o auxílio do aluno <strong>de</strong> pós-graduação Magno T. M. da Silva.Max Gerken - sala D3-29 – mgk@lcs.poli.usp.brMagno T.M. da Silva – sala D3-30 – magno@lcs.poli.usp.br