Disciplina Curricular
Sistemas de Processamento Digital de Sinais SPDS
Mestrado Bolonha em Engenharia Electrónica - MEE 2021
Contextos
Grupo: MEE 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Obrigatórias
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
Sinais e sistemas, transformada de Laplace, Fourier e Z. Familiarização com a teoria dos sistemas a tempo discreto.
Objectivos
Adquirir o conhecimento suficiente para ser capaz de projetar sistemas de processamento de sinal em tempo real tanto a nível de software como de hardware. Nomeadamente, a nível do hardware: o tipo de filtragem analógica, o tipo de conversor ADC e DAC, a escolha do(s) dispositivo(s) de processamento (DSP, FPGA, uP), quais as interfaces digitais adequadas com o utilizador e a escolha da frequência de amostragem. A nível de software dominar a programação em linguagem C em vírgula fixa, a eventual utilização de segmentos críticos de código em assembly específicos aos dispositivos, utilização de drivers e bibliotecas de software fornecidas pelos fabricantes dos dispositivos e as técnicas de processamento de sinal em tempo real de alto débito.
Programa
Amostragem de sinais passa-baixo e passa-banda e processamento de sinais multi-ritmo. Rádio digital (software radio). Circuitos e técnicas avançadas para a realização da conversão analógico/digital (A/D) e digital/analógico (D/A) multicanal e respectivas interfaces com os processadores de sinal. Estudo detalhado da arquitectura dos actuais processadores de sinal, das ferramentas usadas no desenvolvimento de programas de aplicação. Transformadas de Fourier e de Hilbert. Projecto de filtros e de osciladores digitais. Processamento de sinal em tempo real, buffering duplo e triplo e utilização de buffers circulares. Malhas de captura vectoriais (amplitude, fase e frequência) e aplicações. Moduladores e desmoduladores lineares e não-lineares, igualadores, estimadores de sequência de máxima verosimilhança, circuitos de sincronização de símbolo e de portadora. Processamento de sinal para a transmissão de áudio digital.
Metodologia de avaliação
50% avaliação contínua; 50% avaliação não contínua
Componente de Competências Transversais
Expressão oral. Escrita de relatórios técnicos
Componente Laboratorial
Pool de projectos de laboratório possíveis utilizando plataformas de DSPs. O objectivo é ter um sistema completamente funcional no fim da Unidade Curricular. 1) Aplicação bio-médica: Pré-processador de amostras sinais biomédicos provenientes de um sistema de contagem de células (citómetro) utilizando algoritmos de filtragem adaptada e de fase nula para aumentar a relação sinal-ruído. 2) Aplicação bio-médica: Sistema de eletrocardiograma (ECG) com deteção de complexos QRS e monitor de batimento cardíaco. 3) Instrumentação: Analisador espectral de sinais em tempo real com largura de banda elevada. 4) Aplicação de áudio: Equalizador gráfico com reverberação (simulação de ambiente acústico). 5) Aplicação bio-médica: Plataforma DSP para a excitação alternada (AC) e leitura sincronizada de um agregado de sensores magneto-resistivos de sinais biomédicos. 6) Software-defined radio: Sistema de transmissão digital bidirecional baseado em AFSK para comunicação bidirecional com satélites.
Componente de Programação e Computação
Experiência de programação em C e Matlab.
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.