Introdução aos Sinais e Sistemas de Comunicação

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Ementa

Bem vindo ao curso Introdução aos Sinais e Sistemas de Comunicação

Objetivo
Capacitar o aluno:

  • Nos conceitos fundamentais e ferramentas matemáticas principais de análise de sinais de tempo discreto;
  • nos conceitos fundamentais de representação de um sinal contínuo por suas amostras;
  • nos conceitos fundamentais da descrição matemática de sistemas lineares de tempo discreto, utilizando funções de transferência pulsadas e o conceito de variáveis de estado;
  • a analisar as principais características da resposta temporal de sistemas lineares invariantes no tempo, contínuos e discretos, a partir de sua estrutura (pólos e zeros e/ou autovalores);
  • a avaliar as propriedades de controlabilidade, observabilidade e estabilidade de sistemas lineares invariantes no tempo.

Nível do curso
Superior.

Pré-requisito
Sinais e Sistemas 1 e Análise de Circuitos I

Programa
Sinais em tempo contínuo e em tempo discreto. Conceitos de modulação digital, amostragem, interpolação e dizimação. Soluções de equações de diferenças. Transformada discreta de Fourier: propriedades. Transformada Z: propriedades, regiões de convergência. Mapeamento s-Z. Funções de transferência pulsadas. Aplicações das séries e transformadas de Fourier discreta e da transformada Z. Diagramas de blocos. Diagramas de fluxo de sinal. Soluções de equações de estado contínuas e discretas. Conceito e métodos de verificação de controlabilidade e observabilidade de sistemas lineares. Estabilidade de sistemas lineares.

Bibliografia

Obrigatório
Esta disciplina é obrigatória para o curso de engenharia elétrica e similares.

Índice de aulas

  1. Introdução à análise de sinais e sistemas de tempo discreto
  2. Análise de sinais de tempo discreto
    1. Sinais elementares: exponenciais, senóides, degrau, impulso
    2. Série discreta de Fourier
    3. Transformada de Fourier de tempo discreto
    4. Sistemas lineares de tempo discreto
      1. Soma de convolução
      2. Equações a diferenças
      3. Resposta em frequência
      4. Filtros de tempo discreto
    5. Amostragem
      1. Representação de sinal contínuo por suas amostras
      2. Reconstrução de sinais contínuos amostrados - Teorema da Amostragem
      3. Efeitos de sub-amostragem
      4. Amostragem de sinais de tempo discreto
  3. Análise de sistemas de tempo discreto
    1. Transformada Z
      1. Definição
      2. Convergência
      3. Propriedades
      4. Resolução de equações a diferenças via transformada Z
    2. Descrição matemática de sistemas de lineares de tempo discreto
      1. Descrição entrada-saída
        1. Soma de convolução
        2. Funções de transferência pulsadas
        3. Resposta em função dos pólos e zeros
        4. Diagramas de blocos
        5. Diagramas de fluxo de sinal - fórmula de Mason
    3. Descrição por variáveis de estado
  4. Solução da equações de estado contínuas e discretas
  5. Relação entre função de transferência e representação de estado
  6. Controlabilidade e observabilidade de sistemas lineares
  7. Estabilidade de sistemas lineares
    1. Estabilidade externa (BIBO)
      1. Critério de Routh-Hurwitz
    2. Estabilidade interna