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Conceitos de Sinais e Sistemas

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Semester First
Professor António J. S. Teixeira, Carlos A C Bastos
Level Masters
Target Master Speech and Hearing Sciences
Area Análise e Processamento de Sinal

objectivo(s)
Esta disciplina surge para tentar dar resposta à falta de formação da grande maioria do público alvo deste mestrado em conceitos relacionados com a área de processamento de sinal, apesar de muitos deles usarem aplicações, mais ou menos sofisticadas, baseadas nesses mesmos conceitos.

Por exemplo, é habitual profissionais na área utilizarem gravação de sinal de voz, análises espectrais, determinação da frequência fundamental, sem, muitas vezes, possuírem os conhecimentos necessários para uma escolha informada entre várias possibilidades que se lhes oferecem.


conteúdo(s)
Assuntos principais da disciplina:

Sinais: Medidas de Amplitude e Intensidade: valor pico a pico, valor RMS, escalas, o Bel, dB SPL; Conversão A/D, amostragem, quantização, aliasing;Conversão D/A.
Sistemas: propriedades; sistemas lineares e invariantes no tempo
Resposta no tempo de sistemas: convolução e resposta impulsional
Resposta em frequência: filtros; análise espectral; DFT e FFT; análise em frequência de sinais reais; espectrograma.
Foram fornecidos os conhecimentos básicos da programação em Matlab para possibilitar o uso na prática, com sinais simulados e com sinais reais, de várias ferramentas de processamento de sinal.


requisito(s)
Conhecimentos básicos, ao nível do ensino secundário, de matemática.

metodologia
Aulas teóricas expositivas com apresentação de conceitos teóricos e apresentação de exemplos de aplicação prática.

Aulas práticas com recurso a computador com o software MATLAB para a utilização prática das técnicas de processamento de sinal e resolução de problemas.


bibliografia base
“Signals and Systems for Speech and Hearing”, Rosen & Howell, Academic Press

bibliografia recomendada
"Signals and Systems for Speech and Hearing", Rosen & Howell, Academic Press.
"DSP First- A Multimedia Approach", McClellan, Schafed & Yoder, Prentice Hall
"Signals and Systems", S. Haykin, B. Van Veen. John Wiley, 1999.
"Sinais e Sistemas", Isabel Lourtie, Escolar Editora
"Matlab 6, Curso Completo", Duane Hanselman, Prentice Hall
"Notas sobre o Matlab", António Batel, Amaral Carvalho e Ricardo Fernandes
"Matlab num Instante", José Vieira



competência(s)

  • descrever e dar exemplos de sinais;
  • caracterizar conceitos importantes em sinais, tais como por exemplo: frequência "aliasing", amplitude, fase, etc.
  • calcular a frequência aparente de sinais em que existe "aliasing";
  • calcular o número de bits/bytes necessários para representar um sinal;
  • calcular a duração de sinais;
  • aplicar o teorema de Nyquist;
  • utilizar a escala dB para representar amplitudes/intensidades de sinais;
  • fazer operações (soma, subtracção) com valores em dB e relacionar os resultados com amplitudes/intensidades;
  • gerar vectores em Matlab;
  • criar sinais sinusoidais em Matlab com características definidas;
  • gerar gráficos de sinais no Matlab;
  • gerar e enviar som para a placa de som (usando o Matlab)
  • escrever os comandos do Matlab em ficheiros com extensão .m;
  • criar uma pequena função (uma entrada uma saída) em Matlab.
  • interpretar e quantificar a informação presente num espectrograma;
  • descrever o conceito de resposta em frequência;
  • decidir que tipo de resolução (narrow band ou wide band) usar para calcular um espectrograma;
  • analisar, no domínio da frequência, sinais reais;
  • justificar o uso de janelas nos sinais;
  • calcular os espaçamento entre as riscas das frequências (resolução na frequência).

Para mais informação http://www.ieeta.pt/~cbastos/css/