Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso...

34
Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail : [email protected] Prof. Responsáveis Wagner Santos C. de Jesus

Transcript of Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso...

Page 1: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Disciplina Processamento de SinaisCurso Análise e Desenvolvimento de Sistemas

Sinais e Sistemas no Tempo Discreto

e-mail : [email protected]

Prof. ResponsáveisWagner Santos C. de Jesus

Page 2: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Sinais no tempo discreto

2

Page 3: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Sinal em Tempo Discreto

Um sinal de tempo discreto está definido apenas eminstantes isolados de tempo. Consequentemente, um sinalde tempo discreto pode ser descrito por uma sequência denúmeros.

3

Page 4: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Sinais no Tempo Discreto

4

Page 5: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Representação do Sinal em tempo discreto

5

Page 6: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Representação

Os sinais de tempo discreto são representados pelanotação x[n] em que n só está definido para númerosinteiros. Cada elemento do sinal x é denominado deamostra.

Exemplo: x[n] = -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5

6

Page 7: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Representação de Sinal em Tempo Discreto

7

Page 8: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Notações para Sequencias no

Domínio do tempo

8

Page 9: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Sequencia naturalmente discreta:

9

Page 10: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Sequencia obtida por amostragem uniforme de um sinalanalógico.

• Em muitos casos, a variável independente t representarealmente a grandeza tempo.

• Porém, na maioria das vezes, ela é apenas uma variávelgenérica, sem uma grandeza associada.

10

Page 11: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Definição da variável (t)

11

Page 12: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Sinal amostrado

12

Page 13: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Sistema Numérico

13

Page 14: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Sinais mais importantes no tempo Discreto

14

Page 15: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Conceito impulso unitário

Impulso unitário:

15

≠=

=∂0,0

0,1)(

n

nn

Page 16: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Impulso unitário Deslocado

16

≠=

=−∂mn

mnmn

,0

,1)(

Page 17: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Degrau Unitário

17

<≥

=0,0

0,1)(

n

nnu

Page 18: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Função Cosseno

18

Page 19: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Função Cosseno

19

)cos()( nnx ϖ=

Page 20: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

20

)cos()( nnx ϖ=x(n)=[0,90,180,270,360]

Page 21: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Função exponencial real

21

anenx =)( Onde e = 2.718

Page 22: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Rampa Unitária

22

<≥

=0,0

0,)(

n

nnnr

Page 23: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Operações com sequências

(Tempo Discreto)

23

Page 24: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Operações e Sistemas

Sistemas de tempo discreto são entidades quetransformam uma ou mais sequências de entrada em umaou mais sequências de saída. A figura a seguir mostraesquematicamente um sistema de tempo discreto cujaentrada é a sequência x[n] e a saída é a sequência y[n].

24

Sistemas no tempo discreto

y(n)x(n)

Page 25: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Operações Sinais discretos

•Soma•Produto•Multiplicação por escalar

25

Page 26: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

SomadorA operação soma entre duas sequências x[n] e y[n] ,representada por w(n) = x(n) + y (n) , consiste em somar,para cada valor de n as amostras das sequênciasx [n] ey[n] Esquematicamente, esta operação é representadapelo símbolo mostrado a seguir que é chamado desomador.

26

x(n)

y(n)

w(n)

Page 27: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Conceito de Somade Matrizes

- Propriedade comutativa da soma éválida;

- O número de linhas e colunasdevem ser iguais nas duas matrizes.

- A soma é realizada fazendo aoperação de cada elementocorrespondente na segunda matriz.

27

Page 28: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Série de Soma de Matriz

28

jiji BABA ,, +=+

Page 29: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Exemplo Soma Matrizes

29

=

12

21A

=

32

23B

=+

44

44BA

A + B

Page 30: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Produto

A operação produto entre duas sequências x[n] e y[n] ,representada por w(n) = x(n) x y(n) , consiste emmultiplicar, para cada valor de n as amostras dassequências x[n] e y[n]. Esquematicamente, esta operaçãoé representada pelo símbolo mostrado a seguir. Estaoperação também chamada de modulação na área detelecomunicações.

30

x(n)

y(n)

w(n)X

Page 31: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Conceitos

O produto de matrizes não é comutativo ou seja (A x B ≠ B x A); Sendo A(m x n) x B(p x q)

Obrigatoriamente n = p Resultado A x B(m x q)

O número de colunas de A deverá ser igual número delinhas da matriz B

31

Page 32: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Exemplo (2) A x B

32

=

12

21A

=

32

23B

A x B

12

21

32

23(1 x 3) + ( 2 x 2) = 7

7

(1 x 2) + ( 2 x 3) = 8

8

(2 x 3) + ( 1 x 2) = 8

8

(2 x 2) + ( 1 x 3) = 7

7

Page 33: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Multiplicação Escalar

Nesta operação, um novo sinal é gerado multiplicando-secada amostra da sequência x[n] pelo escalar;A por w[n] = Ax[n] Esquematicamente temos, Esta operaçãotambém é chamada de ganho.

33

Ax(n) w(n)

Page 34: Sinais e Sistemas no Tempo Discreto - wagnerscj.com.br · Disciplina Processamento de Sinais Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas Sinais e Sistemas no Tempo Discreto e-mail

Exemplo (1) Escalar

34

=

12

21A

)(. nxAc =Seja A=3 Escalar Matriz x

=

36

63c

Resultado Matriz C