Processamento Digital de Sinal

Apresentação em tema: "Processamento Digital de Sinal"— Transcrição da apresentação:

1 Processamento Digital de Sinal
José Vieira e Ana Tomé Departamento de Electrónica, Telecomunicações e Informática Universidade de Aveiro

2 Processamento Digital de Sinal
O que é? Para que serve? Porquê eu? O que vou aprender?

3 Processamento Digital de Sinal em Tempo Real

4 Conversão Analógico Digital
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5 Vantagens dos sistemas de PDS
Funcionamento repetível O processamento de um sinal digital pode ser decomposto numa sequência de operações elementares: Somas, produtos e deslocações da dados Não sofre da variabilidade inerente aos componentes analógicos Flexibilidade Na maior parte dos casos os algoritmos de PDS são realizados recorrendo a software Para realizar um algoritmo diferente basta usar outro programa Podem-se construir sistemas de processamento digital muito complexos

6 Para que serve o Processamento Digital de Sinal?
Os DSPs à nossa volta

7 Aplicações do PDS Processamento de voz Compressão de voz
Reconhecimento de Voz Identificação do orador Síntese de Voz Cancelamento de Eco Localização do orador

8 Aplicações de PDS Processamento de áudio Processamento de imagem
Compressão (MP3) “Surround” Processamento de imagem Compressão de imagem (MPEG, JPEG) Reamostragem Detecção de faces Detecção de movimento

9 Aumento da Dimensão de uma Imagem
?

10 Aumento da Dimensão de uma Imagem
Repetição do valor dos pixéis

11 Aumento da Dimensão de uma Imagem
Utilização da interpolação para obter a imagem aumentada

12 Aplicações do PDS nas Comunicações
Modems Linha telefónica Cabo ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) Equalizadores de canal Modulação Comunicações móveis Compressão de voz – ADPCM, GSM (ACELP) “Beam forming” “Software Radio” e “Cognitive Radio”

13 Aplicações do PDS nas Comunicações

14 Aplicações de PDS nos PCs
Codecs de áudio e vídeo Placas de som Síntese de instrumentos Efeitos áudio: eco, reverberação, etc. Compressão de sinais áudio Efeitos 3D Discos duros Controlo do motor Equalização do canal de gravação Algoritmos de correcção de erros Acrescentar slide com a sintese de instrumentos: guitarra, tambor

15 Aplicações militares do PDS
Radar “Synthetic aperture radars” “Arrays” de antenas Sonar Detecção de obstáculos Oceanografia Controlo de mísseis Guerra electrónica

16 Detecção de Obstáculos com Ultra-sons
Sonar de Baixo Custo

17 Aplicações bio-médicas do PDS
ECG – Electrocardiograma Ultrasons (ecografias) Audição Implantes cócleares Próteses auditivas TAC – Tomografia Axial Computarizada Ressonância Magnética Acrescentar slide com ecografia 4D

18 Ecografia 4D

19 Implantes Cócleares

20 Implantes Cócleares

21 Aplicações Industriais do PDS
Controlo de motores eléctricos Controlo de fontes de alimentação ABS – Anti-lock Braking System Controlo de tracção

22 O que vou aprender? Programa Conteúdos

23 Objectivos de PDS Entender a utilidade das transformações lineares e da análise de Fourier em electrónica e telecomunicações. Compreender a utilidade dos modelos estocásticos. Adquirir uma visão integradora do processamento de sinal determinístico e estocástico e as suas aplicações em electrónica e telecomunicações. Saber aplicar estes conceitos para representar eficientemente informação. Mostrar que o PDS é uma tecnologia que potencia o desenvolvimento de produtos mais competitivos e “inteligentes”.

24 Tópicos das aulas teóricas
Módulo 1 – Série de Fourier (revisões) Módulo 2 – Transformada de Fourier e DFT (revisões) Módulo 3 – Amostragem (revisões) Módulo 4 – Transformada Z (revisões) Módulo 5 – Projecto de Filtros Digitais Módulo 6 - Sistemas Multicadência Módulo 7 - Bancos de Filtros Módulo 8 - Sinais Bidimensionais Módulo 9 - Processos Estocásticos Módulo 10 - Análise Espectral Módulo 11 - Mínimos Quadráticos Módulo 12 - Filtragem Adaptativa

25 Aulas Práticas Trab 1 – Síntese de Instrumentos e Séries de Fourier
Trab 2 - Challenge sobre modulação digital Trab 3 - Decimação e Interpolação Trab 4 - Mini projecto sobre bancos de filtros Trab 5 - Challenge sobre Identificação de Sistemas

26 Avaliação Trabalhos Práticos + TPC: 40% Exame: 60%
Nota mínima de 7 valores no exame e na prática

27 Trabalhos Para Casa Objectivo: guiar o estudo dos alunos ao longo do semestre. Disponíveis na página www da disciplina.

28 Laboratório de Processamento de Sinal
Página WWW de PDS Laboratório de Processamento de Sinal

29 Bibliografia Tomás Oliveira e Silva, "Apontamentos de Processamento Digital de Sinal".  Leland B. Jackson, “Signals, Systems and Transforms”, Addison Wesley. José M. N. Vieira, "Matlab num Instante". S. J. Orfanidis, "Introduction to Signal Processing", Prentice-Hall, 2010. Prandoni, P. and Vetterli, M., "Signal Processing for Communications", CRC Press, 2008. Proakis Manolakis, “Digital Signal Processing”, Prentice Hall, 2007. Acrescentar bibliografia

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31 Eu ouço, e eu esqueço Eu vejo, e eu lembro Eu faço, e eu compreendo

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