Sinais e Sistemas. Série de Fourier. Renato Dourado Maia. Universidade Estadual de Montes Claros. Engenharia de Sistemas

Documentos relacionados
Sinais e Sistemas. Série de Fourier. Renato Dourado Maia. Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros. Fundação Educacional Montes Claros

Sinais e Sistemas. A Transformada de Fourier de Tempo Contínuo. Renato Dourado Maia. Universidade Estadual de Montes Claros. Engenharia de Sistemas

Sinais e Sistemas. Sistemas Lineares Invariantes no Tempo. Renato Dourado Maia. Universidade Estadual de Montes Claros. Engenharia de Sistemas

Representação de Sistemas LTI por

Caderno de Exercícios

Sinais e Sistemas. Série de Fourier. Renato Dourado Maia. Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros. Fundação Educacional Montes Claros

Sinais e Sistemas. Série de Fourier. Renato Dourado Maia. Universidade Estadual de Montes Claros. Engenharia de Sistemas

Sinais e Sistemas. Sistemas Lineares Invariantes no Tempo. Renato Dourado Maia. Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros

Controle de Sistemas I

Sinais e Sistemas. Sinais e Sistemas Fundamentos. Renato Dourado Maia. Universidade Estadual de Montes Claros. Engenharia de Sistemas

Exercícios para Processamento Digital de Sinal. 1 Transformada e Série de Fourier

Representação de Fourier para Sinais 1

ANÁLISE DE SINAIS E SISTEMAS AULA 4: SINAIS EXPONENCIAIS; SINAIS SENOIDAIS; SINAIS SENOIDAIS AMORTECIDOS; SINAIS EXPONENCIAIS COMPLEXOS:

TRANSFORMADA DE FOURIER. Larissa Driemeier

Teste Tipo. Sinais e Sistemas (LERCI) 2004/2005. Outubro de Respostas

Resumo. Sinais e Sistemas Transformada de Fourier de Sinais Discretos. Sequência de Duração Finita. Série de Fourier

Teoria das Comunicações Prof. André Noll Barreto Prova 1 Gabarito

Sinais e Sistemas - Lista 3 Gabarito

Sistemas Lineares e Invariantes

Série de Fourier de tempo discreto

Sistemas Lineares e Invariantes: Tempo Contínuo e Tempo Discreto

Sinais e Sistemas - Lista 3

Introdução aos Circuitos Elétricos

2/47. da matemática é ainda de grande importância nas várias áreas da engenharia. Além disso, lado de Napoleão Bonaparte. 1/47

Licenciatura em Engenharia Biomédica. Faculdade de Ciências e Tecnologia. Universidade de Coimbra. Análise e Processamento de Bio-Sinais - MIEBM

1 o Teste Tipo. Sinais e Sistemas (LERC/LEE) 2008/2009. Maio de Respostas

Sinais e Sistemas Exame Data: 18/1/2018. Duração: 3 horas

EN2607 Transformadas em Sinais e Sistemas Lineares Lista de Exercícios Suplementares 3 3 quadrimestre 2012

Sinais e Sistemas. Série de Fourier. Renato Dourado Maia. Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros. Fundação Educacional Montes Claros

Processamento de sinais digitais Aula 3: Transformada de Fourier (Parte 1)

Resumo. Sinais e Sistemas Representação de Sinais Periódicos em Séries de Fourier. Objectivo. Função Própria de um Sistema

Representação de Sinais Periódicos em Séries de Fourier

Sistemas e Sinais. Universidade Federal do Rio Grande do Sul Departamento de Engenharia Elétrica

Série de Fourier. Prof. Dr. Walter Ponge-Ferreira

Sinais e Sistemas. Sinais e Sistemas Fundamentos. Renato Dourado Maia. Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros

Revisão Análise em frequência e amostragem de sinais. Hilton de Oliveira Mota

Análise de Sistemas em Tempo Discreto usando a Transformada Z

Resposta em frequência de sistemas lineares invariantes no tempo (tempo discreto)

Transformada de Fourier Discreta (DFT)

Processamento de sinais digitais

Sistemas lineares. Aula 1 - Sinais

Sistemas lineares. Aula 4 Respostas de um SLIT

Sistemas e Sinais (LEIC) Capítulo 10 Transformadas de Fourier

Introdução aos Sinais e Sistemas

Senoides Complexas e Sistemas LTI

Resumo. Sinais e Sistemas Amostragem. Introdução. Amostragem Periódica

Sinais e Sistemas. Tempo para Sistemas Lineares Invariantes no Tempo. Representações em Domínio do. Profª Sandra Mara Torres Müller.

Sinais e Sistemas. Sinais e Sistemas Fundamentos. Renato Dourado Maia. Universidade Estadual de Montes Claros. Engenharia de Sistemas

Amostragem. Representação com FT para Sinais Periódicos Relacionando a FT com a FS Amostragem Amostrando Sinais de Tempo Contínuo.

O processo de filtragem de sinais pode ser realizado digitalmente, na forma esquematizada pelo diagrama apresentado a seguir:

Sinais e Sistemas. Sinais e Sistemas Fundamentos. Renato Dourado Maia. Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros

EN2607 Transformadas em Sinais e Sistemas Lineares Lista de Exercícios Suplementares 2 2 quadrimestre 2011

Análise e Processamento de Bio-Sinais. Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica. Sinais e Sistemas. Licenciatura em Engenharia Física

Sílvia Mara da Costa Campos Victer Concurso: Matemática da Computação UERJ - Friburgo

I-6 Sistemas e Resposta em Frequência

Análise de Sinais no Tempo Contínuo: A Série de Fourier

Fundamentos de sinais e sistemas em tempo discreto

Aula 4 Respostas de um SLIT

Análise e Processamento de Bio-Sinais. Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica. Sinais e Sistemas. Licenciatura em Engenharia Física

I-6 Sistemas e Resposta em Frequência. Comunicações (6 de Dezembro de 2012)

TRANSFORMADAS INTEGRAIS LAPLACE E FOURIER

Transformada de Fourier Discreta no Tempo (DTFT)

Transformada de Fourier. Theo Pavan e Adilton Carneiro TAPS

Sinais e Sistemas no domínio do tempo Lista de Exercícios

ANÁLISE DE SINAIS DINÂMICOS

Sistemas e Sinais. Universidade Federal do Rio Grande do Sul Departamento de Engenharia Elétrica

Sistemas Lineares. Aula 9 Transformada de Fourier

Sistemas lineares. Aula 7 Transformada Inversa de Laplace

Transformada Discreta de Fourier (DFT)

I-5 Espetro de sinais não periódicos A Transformada de Fourier

Sinais e Sistemas p.1/33

Modelos Matematicos de Sistemas

SUMÁRIO BACKGROUND. Referências 62 MATLAB Seção B: Operações Elementares 62 Problemas 71

A TRANSFORMADA Z. Métodos Matemáticos I C. Prof. Hélio Magalhães de Oliveira, Texto por R. Menezes Campello de Souza

Apresentação do programa da disciplina. Definições básicas. Aplicações de sinais e sistemas na engenharia. Revisão sobre números complexos.

Métodos de Fourier Prof. Luis S. B. Marques

Sinais e Sistemas - Lista 1

Análise no Domínio do Tempo de Sistemas em Tempo Contínuo

Controle de Sistemas I

3 o Teste (1 a data) Sistemas e Sinais (LEIC-TP) 2008/ de Junho de Respostas

Processamento Digital de Sinais. Notas de Aula. Transformada Z. Transformada Z - TZ

Análise e Processamento de Bio-Sinais Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica. Sinais e Sistemas Licenciatura em Engenharia Física

Sinais e Sistemas Exame Data: 11/6/2018. Duração: 3 horas

( x)(x 2 ) n = 1 x 2 = x

FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CAMPUS

Transformada Discreta de Fourier

REPRESENTAÇÃO DE SISTEMAS NO DOMÍNIO Z. n +

04/04/ :31. Sumário. 2.1 Sistemas LIT de Tempo Discreto 2.2 Sistemas LIT de Tempo Contínuo 2.3 Propriedades dos Sistemas LIT

RECORDAÇÃO E MOTIVAÇÃO. Larissa Driemeier

1 Modelagem de Sistemas Lineares baseados em Circuitos

Processamento Digital de Sinais - ENG420

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Circuitos Elétricos I EEL 420. Módulo 11

DFT Transformada Discreta de Fourier Representação de sinais de duração limitada

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Circuitos Elétricos I EEL 420. Módulo 11

Transformada Discreta de Fourier (DFT)

Sistemas lineares. Aula 3 Sistemas Lineares Invariantes no Tempo

Processamento (Digital) de Sinal. Caderno de exercícios para as horas não presenciais

I-5 Espetro de sinais não periódicos A Transformada de Fourier

Universidade Federal do Rio de Janeiro. Princípios de Instrumentação Biomédica. Módulo 5. Heaviside Dirac Newton

Sinais e Sistemas. Série de Fourier. Renato Dourado Maia. Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros. Fundação Educacional Montes Claros

Transcrição:

Sinais e Sistemas Série de Fourier Renato Dourado Maia Universidade Estadual de Montes Claros Engenharia de Sistemas

Lembremos da resposta de um sistema LTI discreto a uma exponencial complexa: x[ n] z, z é um número complexo z e, x[ n] e Assim: n j jn n n yn [ ] hxn [ ] [ ] h [ ] z z h [ ] z Tomando H() z h [] z yn [ ] H() zz n n x[ n] a z yn [ ] a H( z ) z n 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 2/25

Quando um sinal discreto é periódico? Um sinal é discreto é periódico se existe uma constante positiva N, tal que: xn [ ] xn [ N ], n O MENOR VALOR PARA N QUE SATISFAÇA À EQUAÇÃO É CHAMADO DE PERÍODO FUNDAMENTAL N. 2 N é a frequência fundamental de x[ n] em radianos 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 3/25

Lembrando do conjunto de harmônicas para o caso discreto: j(2 N ) n [ n] e,, 1, 2,... N j ( N)(2 N) n j (2 N) n j 2 n [ n] e e e [ n] HÁ N HARMÔNICAS DISTINTAS!!! 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 4/25

Analogamente ao caso contínuo: N j n x[ n] a e é um sinal periódico, com período N Representação em Série de Fourier para um sinal discreto periódico: Forma Exponencial O somatório é feito num intervalo de tamanho N em função de haver N harmônicas distintas... O somatório pode ir de até N-1, de 3 até N+2, e assim sucessivamente. a a periodicidade N 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 5/25

DTFS de um Sinal Discreto Periódico a xn [ ] 1 N N nn ae x[ ne ] j n j n Equação de Síntese Equação de Análise a coeficientes da Série de Fourier ou coeficientes espectrais Quantificam a contribuição de cada uma das N harmônicas. 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 6/25

Exemplo a a 1 1 a Relação de Euler: x[ n] sen( n) 1 1 x[ n] sen( n) e e 2j 2j j n j n 1 2j 1 2j, para os demais coeficientes considerados no somatório Para sinais discretos periódicos reais: a = a 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 7/25

Exercício 1: 1 3 x[ n] 1sen n 12 8 Aplicando-se a Relação de Euler: a a a a 1 1 3 3 j j 8 j 8 e 1e e 1 e 2j 2 j 2 2 e 1 3 3 j j 8 8 e 1e 1 e 2j 2 j 2 2 e, 11 12 j 8 j 8 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 8/25

Exercício 1 2 x[n]=x=1+sin(πn/12 + 3π/8) x[n] 1 5 1 15 2 25 n 1 a.5-15 -1-5 5 1 15.5 (a ) -.5-15 -1-5 5 1 15 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 9/25

Exercício 1 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 1/25

Exercício 2 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 11/25

Exercício 2 N 6 3 3 1 1 j n 1 a xne [ ] xne [ ] 6 6 n2 n1 j n 3 j j 3 3 1 2 j 2 j 1 2e e 3 3 a e e 6 6 6 6 3 2 1 2 a cos 6 3 3 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 12/25

Exercício 2 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 13/25

Propriedades da DTFS As propriedades da DTFS são similares às da FS, e estão resumidas na tabela 3.2 (página 221 do livro Signals and Systems). As propriedades são interessantes para facilitar a determinação dos coeficientes da DTFS de um sinal, evitando a realização de contas desnecessárias. Leiam sobre as propriedades, pois o livro apresenta comentários interessantes. 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 14/25

Série de Fourier e Sistemas LTI Lembrando da resposta de sistemas LTI a exponenciais complexas: Contínuo: Discreto: st x() t e, s é um número complexo yt () H() s e n x[ n] z, z é um número complexo y[ n] H( z) z st n ( ) ( ) s j H s h e d H( j) h( ) e d j j H( z) h[ ] z H( e ) he [ ] Resposta em Frequência, se s e z são considerados complexos puros. 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 15/25

Série de Fourier e Sistemas LTI j t j t j t x() t a e y() t a H( j ) e be j n j n j n j n x[ n] a e y[ n] a H( e ) e be N N N H(.) modifica as amplitudes e fases das exponeciais com- plexas da entrada. E já sabemos que a frequência não muda! Para entradas periódicas, pode-se determinar a saída de um sistema LTI por meio da resposta em frequência ao invés da convolução... Posteriormente, essa análise será adaptada para permitir a análise com sinais aperiódicos Transformada de Fourier. 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 16/25

Série de Fourier e Sistemas LTI Exemplo Parte 1 Resposta ao Impulso? 1 1 t RC ht () e ut () RC Determinar a resposta em frequência. 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 17/25

Série de Fourier e Sistemas LTI Exemplo 1 j j 1 RC H( j) h( ) e d e d RC 1 1 j 1 1 RC e RC RC 1 1 j j RC RC 1 j1 1 RC 1 H( j) j j 1 1 1 1 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 18/25 2 2 2 Normalmente, a resposta em frequência é apresentada em módulo e fase...

Exemplo Parte 2 Para RC =.1, determinar a saída do circuito para o sinal de entrada apresentado a seguir: 2T 2T sen( u) T 1 a sinc sinc( u) T 1,, 2 T T u T 4 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 19/25

Exemplo Parte 2 j t j t j t x() t a e y() t a H( j ) e be 2 T sen( T ) y( t) a H( j ) e H( j ) e j t j t T T 1 RC 1 RC H( j) H( j ) j RC j RC 1 1 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 2/25

Exemplo Parte 2 1 RC 1 RC H( j) H( j ) j RC j RC 1 1 RC,1, 2 H(2 j ) 1 j2 1 yt () 1 2T sen( 2) j2 1 T 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 21/25

Boa Notícia! VOCÊS JÁ PODEM FAZER A QUINTA LISTA DE EXERCÍCIOS SUGERIDOS... 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 22/25

Exercícios Exercício 3.19 Signals and Systems Considere um sistema causal LIT implementado como o circuito RL mostrado a seguir: a. Encontre a equação diferencial relacionando x(t) e y(t). b. j t Considerando xt () e, determine a resposta em frequência. c. Determine a saída para xt () cos() t. 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 23/25

Exercícios Exercício 3.2 Signals and Systems Considere um sistema causal LIT implementado como o circuito RLC mostrado a seguir: a. Encontre a equação diferencial relacionando x(t) e y(t). b. j t Considerando xt () e, determine a resposta em frequência. c. Determine a saída para xt () sen() t. 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 24/25

Exercícios Exercício 3.14 Signals and Systems Quando o trem de impulsos xn [ ] [ n4 ] é a entrada de um sistema LTI com resposta em j frequência He ( ), a saída é: 5 y[ n] cos n. 2 4 Determine os valores de para =, 1, 2 e 3. j 2 He ( ) 14/4/214 Sinais e Sistemas Renato Dourado Maia 25/25