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Processamento Digital de Sinal

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.

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Processamento Digital de Sinal

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Presentation Transcript

  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

  5. 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 Vantagens dos sistemas de PDS

  6. Para que serve oProcessamento 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 • 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 nasComunicações • Modems • Linha telefónica • Cabo • ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) • Equalizadores de canal • Modulação • Comunicaçõesmóveis • Compressão de voz – ADPCM, GSM (ACELP) • “Beamforming” • “Software Radio” e “Cognitive Radio”

  13. Aplicações do PDS nasComunicações

  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

  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 Obstáculoscom 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

  18. Ecografia 4D

  19. Implantes Cócleares

  20. Implantes Cócleares http://www.hei.org/research/shannon/simulations/

  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 FiltrosDigitais • Módulo 6 - SistemasMulticadência • Módulo 7 - Bancos de Filtros • Módulo 8 - SinaisBidimensionais • Módulo 9 - ProcessosEstocásticos • Módulo 10 - AnáliseEspectral • Módulo 11 - MínimosQuadráticos • Módulo 12 - FiltragemAdaptativa

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

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

  27. Página WWW de PDS http://www.ieeta.pt/~vieira/pds Laboratório de Processamento de Sinal

  28. Bibliografia • Tomás Oliveira e Silva, "Apontamentos de Processamento Digital de Sinal". •  Leland B. Jackson, “Signals, SystemsandTransforms”, Addison Wesley. • José M. N. Vieira, "Matlab num Instante". • S. J. Orfanidis, "Introduction to SignalProcessing", Prentice-Hall, 2010. • Prandoni, P. andVetterli, M., "SignalProcessing for Communications", CRC Press, 2008. • ProakisManolakis, “Digital SignalProcessing”, Prentice Hall, 2007.

  29. Eu ouço, e eu esqueço Eu vejo, e eu lembro Eu faço, e eu compreendo

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