processamento digital de sinal
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Processamento Digital de Sinal. José Vieira e Ana Tom é Departamento de Electrónica, Telecomunicações e Informática Universidade de Aveiro. Processamento Digital de Sinal. O que é? Para que serve? Porquê eu? O que vou aprender?. Processamento Digital de Sinal em Tempo Real. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Processamento Digital de Sinal
José Vieira e Ana ToméDepartamento de Electrónica,
Telecomunicações e InformáticaUniversidade de Aveiro
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Processamento Digital de Sinal
O que é?Para que serve?Porquê eu?O que vou aprender?
3
Processamento Digital de Sinal em Tempo Real
ADC DSP DAC01001001.. 110110011..
CLK
4
Conversão Analógico Digital
LPFb bits
x(t)
fa
A/DxL(t) xq(n)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1-1
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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
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Para que serve oProcessamento Digital de Sinal?
Os DSPs à nossa volta
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Aplicações do PDS
• Processamento de voz• Compressão de voz• Reconhecimento de
Voz• Identificação do orador• Síntese de Voz• Cancelamento de Eco• Localização do orador
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Aplicações de PDS
• Processamento de áudio• Compressão (MP3)• “Surround”
• Processamento de imagem• Compressão de imagem (MPEG, JPEG)• Reamostragem• Detecção de faces• Detecção de movimento
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Aumento da Dimensão de uma Imagem
?
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Aumento da Dimensão de uma Imagem
• Repetição do valor dos pixéis
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Aumento da Dimensão de uma Imagem
• Utilização da interpolação para obter a imagem aumentada
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Aplicações do PDS nasComunicações
• 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”
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Aplicações do PDS nasComunicações
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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
15
Aplicações militares do PDS
• Radar• “Synthetic aperture radars”• “Arrays” de antenas
• Sonar• Detecção de obstáculos• Oceanografia
• Controlo de mísseis• Guerra electrónica
16
• Sonar de Baixo Custo
Detecção de Obstáculoscom Ultra-sons
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Aplicações bio-médicas do PDS
• ECG – Electrocardiograma• Ultrasons (ecografias)• Audição
• Implantes cócleares• Próteses auditivas
• TAC – Tomografia Axial Computarizada• Ressonância Magnética
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Ecografia 4D
19
Implantes Cócleares
20
Implantes Cócleares
http://www.hei.org/research/shannon/simulations/
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Aplicações Industriais do PDS
• Controlo de motores eléctricos• Controlo de fontes de alimentação• ABS – Anti-lock Braking System• Controlo de tracção
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O que vou aprender?
•Programa•Conteúdos
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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”.
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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
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Avaliação
• Trabalhos Práticos + TPC: 40%• Exame: 60% • Nota mínima de 7 valores no exame e
na prática
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Trabalhos Para Casa
• Objectivo: guiar o estudo dos alunos ao longo do semestre.
• Disponíveis na página www da disciplina.
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Página WWW de PDS
http://www.ieeta.pt/~vieira/pdsLaboratório de Processamento de Sinal
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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.
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Eu ouço, e eu esqueçoEu vejo, e eu lembro
Eu faço, e eu compreendo
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