Ficha Unidade Curricular (FUC)

Informação Geral / General Information

Carga Horária / Course Load

Área científica / Scientific area

Electrónica

Departamento / Department

Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação

Ano letivo / Execution Year

2024/2025

Pré-requisitos / Pre-Requisites

Sinais e sistemas no domínio contínuo. Elementos da teoria de sinal. Fundamentos de eletrónica: filtros analógicos.

Objetivos Gerais / Objectives

OG1: Familiarização dos alunos com os principais algoritmos de processamento digital de sinais no âmbito das tecnologias da informação e comunicação. OG2: Aprender uma nova linguagem de programação para sistemas de processamento digital de sinais. OG3: Projeto, implementação e programação de plataformas de processamento digital de sinais

Objetivos de Aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) / Learning outcomes

Baseado no conteúdo da unidade curricular o aluno deverá estar apto a: OA1. Compreender, projetar e implementar a análise de sinal digital no domínio tempo e no domínio frequência utilizando plataformas de aquisição de dados e plataformas de tempo real com DSP. OA2. Compreender o funcionamento dos filtros digitais e realizar o projeto e a implementação de filtros digitais. OA3. Compreender e saber utilizar linguagens de programação e ferramentas software associadas ao processamento digital de sinais. OA4. Desenvolver sistemas de processamento digital de sinal baseados plataformas básicas I/O e plataformas de tempo real com DSP.

Conteúdos Programáticos / Syllabus

CP1. Sinais analógicos e digitais, plataformas real-time para processamento digital de sinal, vantagens e desvantagens do processamento de sinal; CP2 Conversão analógico digital: Amostragem, quantização e codificação. CP3 Conversores Analógico Digital e Digital Analógico CP4 Analise no domínio tempo; CP5 Análise em frequência; CP6 Hardware e Software para sistemas de processamento digital de sinal: Programação em LabVIEW da MyDAQ, MyDSP CP7 Filtros digitais: filtros com resposta impulsiva finita (FIR) e infinita (IIR) - projeto e a implementação; CP8 Aplicações de processamento digital de sinais: processamento de áudio, análise espectral.

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the curricular units content dovetails with the specified learning outcomes

A interligação entre os conteúdos programáticos (CP) teórico práticos e os objetivos de aprendizagem (OA) realiza-se de seguinte forma. Os assuntos teóricos e teórico práticos relacionados com os sinais analógicos e digitais como tambem as vantagens do processamento do sinal junto com a conversão analógico digital e as arquiteturas de conversores analógico digital, e analise no domínio tempo dos sinais adquiridos permite compreender os sistemas de processamento de sinal como tambem a aquisição de dados ou seja CP1,CP2, CP3, CP4->OA1; As plataformas de computação que materializam os sistemas de processamento de sinal como tambem os elementos associados ao projeto e a implementação dos FD satisfaz o objetivo de aprendizagem associado a FD (CP5, CP6->OA2). No mesmo tempo o software associado a analise na frequência dos sinais discretos mas tambem o software associado as plataformas de processamento de sinal e aplicações (CP5, CP6: OA3 e CP5, CP6, CP7, CP8: OA4).

Avaliação / Assessment

Avaliação ao longo do semestre: Laboratório é realizado em grupo (max 4 elementos) incluindo o relatório de trabalho (40%) + teste (60%) na 1a Epoca de exames. Nota mínima no laboratório: 8 Nota mínima no teste 8 Avaliação por exame (1a epoca, 2a epoca, e epoca especial de exames) componente teórica e exercícios (80%) +componente de avaliação dos conhecimentos da atividade laboratorial (20%). Asiduidade recomendada para poder realizar a avaliação periodica - Presença nas aulas de laboratório (100%) *, - Presença nas aulas teóricas (50%), - Presença nas aulas teóricas- práticas (50%). *Caso que por razões objetivas são registrados faltas no laboratório será combinado com o professor uma maneira de recuperar/compensar as aulas de laboratório em falta.

Metodologias de Ensino / Teaching methodologies

O estudo individual, tendo por base a bibliografia recomendada, será orientado e apoiado pela realização de aulas teórico-práticas. Nas aulas serão utilizados principalmente LabVIEW e software on-line para auxiliar o projeto de filtros analógicos e digitais e programar os algoritmos para sistemas de processamento de sinal. Os materiais de apoio incluem, para além das referências bibliográficas os diapositivos apresentados nas aulas, exemplos de implementações software, e exercícios resolvidos.

Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the teaching and assessment methodologies are appropriate for the learning outcomes

Considerando a presente UC de grande importância para formação dos alunos na área de processamento de sinal mas também na área de sistemas de processamento digital em tempo real, como também a necessidade de desenvolver ao nível de alunos aptitudes praticas e de resolução de problemas foi considerada uma metodologia de ensino ativo focando na componente pratica representada por um conjunto de cinco trabalhos de laboratórios que são caracterizados por uma componente teórica em forte ligação com os conhecimentos transmitidos nas aulas teóricas e teórico-práticas, seguidas por uma componente de simulação que permite aprender novas técnicas associadas a tecnologias digitais aplicadas e uma parte experimental para validação de sistemas criando uma forte ligação com os problemas praticas reais. No âmbito das aulas teóricas a exposição de conteúdo e completada por exemplos de aplicação sendo os exercícios apresentados nas aulas teórico praticas onde a autonomia e encontro de soluções pelos alunos é estimulada. O trabalho autónomo é estimulado na resolução de exercícios mas tambem na realização de relatórios dos relatórios dos trabalhos de laboratório.

Observações / Observations

Bibliografia Principal / Main Bibliography

- Thomas Holton, Digital Signal Processing: Principles and Applications, Cambridge University Press, ISBN-13-978-1108418447, 2021; - Carlos Alberto Murari Pinheiro, Jeremias Narbosa Machado, Luís Henrique de Carvalho Ferreira, SISTEMAS DE CONTROLES DIGITAIS E PROCESSAMENTO DE SINAIS - Projetos, Simulações e Experiências de Laboratório, Editora Interciencia, ISBN: 9788571934085, 2017 - EMONA, MyDSP – Signals & Systems With MyDAQ, 2023, null, https://www.emona-tims.com/emona-product/mydsp/ - Octavian Postolache, Diapositivos de Electrónica Programada e Processamento Digital de Sinais (EPPDS) e Exercicios, ISCTE 2024; - Octavian Postolache, EPPDS: Guia de laboratórios Electrónica Programada e Processamento Digital de Sinais (EPPDS) ISCTE, 2024;

Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography

- Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, John R. Buck, Discrete-Time Signal Processing, Prentice-Hall, 1999 - Rulph Chassaing, Digital Signal Processing and Applications with the C6713 and C6416 DSK, Wiley-IEEE Press, 2008 - Corry L Clark, LabVIEW Digital Signal Processing and Digital Communication, McGraw Hill Professional, 2005. - National Instruments, LabVIEW Digital Filter Design Toolkit, NI Press 2005.

Data da última atualização / Last Update Date

2024-07-31