Sinais e Sistemas 2020/2021 - 2º semestre
Notícias
Neste local irão
sendo divulgadas informações sobre o funcionamento da disciplina.
Consulte-o regularmente.
·
Foi actualizado
o corpo docente da disciplina.
·
Foi
disponibilizado um documento síntese das expressões que
usaremos nas aulas, não obstante serem todas constantes do livro-base do
livro base da disciplina, assim como dos tópicos abordados
(secção “Bibliografia” desta página). Este
documento cobre por enquanto a matéria planeada para as primeiras 10
aulas mas será actualizado brevemente.
·
Devido às
medidas de contenção da propagação do COVID-19, as aulas decorrerão através de videoconferência,
de acordo com as instruções disponibilizadas em https://tecnico.ulisboa.pt/pt/
·
Dependendo da
evolução da situação pandémica, as aulas de laboratório poderão ou não ser realizadas
presencialmente (eventualmente com a restrição de apenas
um elemento de cada grupo poder comparecer à aula, actuando como
representante do grupo). Não obstante, os trabalhos estão
preparados de modo a poderem ser realizados remotamente (secção
“Laboratório” desta página) e, naturalmente, devem
ser realizados por ambos os elementos do grupo.
As inscrições para os turnos de laboratório serão
realizadas brevemente. As classificações de componente
laboratorial obtidas no 1º semestre de 2020/2021 ou em qualquer dos
semestres de 2019/2020 são válidas este semestre, desde que o
aluno não se inscreva nalgum turno de laboratório.
·
As aulas de
dúvidas serão agendadas caso a caso, devendo o aluno que a
pretenda frequentar contactar o docente por e-mail.
Apresentação
A disciplina de Sinais e Sistemas é oferecida pelo
DEEC (Área Científica de
Sistemas de Decisão e Controlo) a alunos de diversos cursos do IST
(MEEC, MEBiom, MEFT, MEBiol, MMA, MEMec).
Esta disciplina tem como objectivo ensinar as bases
teóricas e práticas elementares de Sinais e Sistemas. O programa cobre os seguintes tópicos:
1. Conceitos básicos de sinais.
2. Conceitos básicos de sistemas.
3. Sistemas lineares e invariantes no tempo (SLITs).
4. Série de Fourier de sinais de tempo contínuo.
5. Transformada de Fourier de sinais de tempo contínuo.
6. Transformada de Fourier de sinais de tempo discreto.
7. Amostragem.
8. Transformada de Laplace.
9. Respostas em frequência e diagramas de Bode.
10. Respostas no tempo de sistemas de primeira e segunda ordem.
Corpo docente e horários das aulas
Pedro M. Q. Aguiar
(responsável pela disciplina)
E-mail:
aguiar - arroba - isr.tecnico.ulisboa.pt. Gabinete: Torre Norte, piso 7, sala
7.24.
Horário (turma A):
2ªf, 8:00-9:30
(excepto semanas das sessões de laboratório)
4ªf, 9:30-11:00
5ªf, 11:00-12:30
Horário (turma B):
3ªf, 11:00-12:30
(excepto semanas das sessões de laboratório)
4ªf, 15:30-17:00
6ªf, 11:00-12:30
Alberto Vale
E-mail: alberto.vale - arroba - tecnico.ulisboa.pt. Gabinete:
Pavilhão de Mecânica I, sala 2.i.13.
Horário (turma C):
2ªf, 13:30-15:00
4ªf, 14:00-15:30 (excepto semanas das
sessões de laboratório)
6ªf, 9:30-11:00
Rodrigo Ventura - aulas de
laboratório
E-mail: rodrigo.ventura - arroba -
isr.tecnico.ulisboa.pt. Gabinete: Torre Norte, piso 6, sala 6.09.
Bibliografia
Livro-base da disciplina, seguido muito de
perto e indispensável para o seu estudo:
[SS] Signals and Systems síntese de
tópicos e expressões da matéria abordada
Alan V. Oppenheim e Alan S. Willsky
Prentice-Hall, 2ª
edição.
Existem várias versões da 2ª edição do livro,
impressas em diferentes anos. Alguns erros detectados em versões mais
antigas:
Errata
publicada por um docente da Universidade de Boğaziçi, na Turquia.
Pequena errata elaborada por docentes do IST.
Textos de apoio:
[IS] Introdução aos
Sinais (texto de apoio para as primeiras aulas, para os alunos que
ainda não tenham o livro).
[FS] Decomposição em
fracções simples.
[RT] Respostas no tempo de sistemas de
primeira e de segunda ordem.
Lista de problemas adicionais (problemas que não constam do livro).
Enunciados e alguns exemplos de
resolução de provas de avaliação de semestres
anteriores:
2014/2015,
1º semestre: teste1 (exemplo de resolução), teste2 (exemplo
de resolução), exame
(exemplo de resolução).
2015/2016,
1º semestre: teste1 (exemplo de resolução), teste2 (exemplo de resolução), exame (exemplo
de resolução).
2016/2017,
1º semestre: teste1 (exemplo de resolução), teste2 (exemplo de resolução), exame.
2016/2017,
2º semestre: teste1 (exemplo de resolução), teste2 (exemplo de resolução), exame.
2017/2018,
1º semestre: teste1 (exemplo de resolução), teste2 (exemplo de resolução), exame (Q1-Q9: heabbecaeebbdg, faecdbabddcdea).
2017/2018,
2º semestre: teste1 (exemplo de resolução), teste2 (exemplo de resolução), exame (Q1-Q11: gcacdebafbeebd, adbccfddgacfeb).
2018/2019,
1º semestre: teste1 (exemplo de resolução), teste2 (exemplo de resolução), exame (Q1-Q10: fcbbfbedcabecdf).
2018/2019,
2º semestre: teste1 (exemplo de resolução), teste2 (exemplo de resolução), exame (Q1-Q11: dbaabfabadcddfcecd).
2019/2020,
1º semestre: exame1 (Q1-Q10:
hdcbgfbc(ou b)becbad), exame2 (Q1-Q9:
fbcbbfdeafdcaed).
2020/2021,
1º semestre: exame1 (Q1-Q11:
hgcbfacgbbdcfg).
Outros elementos de
consulta:
Discrete-Time Signal Processing
Alan V. Oppenheim e Ronald W. Schafer
Prentice-Hall, 1989.
Theory and Application of Digital Signal
Processing
L. R. Rabiner e B. Gold
Prentice-Hall.
Applications of Digital Signal Processing
Alan V. Oppenheim, editor
Prentice-Hall, 1978.
Digital Signal Processing
Abraham Peled e Bede Liu
John Wiley & Sons, 1976.
Sinais
e Sistemas
Isabel Lourtie
Escolar Editora, 2002.
Análise
de Sistemas Lineares
Maria Isabel Ribeiro
IST Press, 2002.
Planeamento
|
Aula |
Tópico |
Bibliografia |
|
#1, semana de
1/3 |
Conceitos básicos de sinais |
[SS] 1.1, [IS] 1 |
|
#2, semana de
1/3 |
Conceitos básicos de sinais |
[SS] 1.2, [IS] 2, 3 |
|
#3, semana de
1/3 |
Conceitos básicos de sinais |
[SS] 1.3, [IS] 4, 5, 6 |
|
#4, semana de
8/3 |
Conceitos básicos de sinais |
[SS] 1.4, [IS] 7, 8 |
|
#5, semana de
8/3 |
Conceitos básicos de sistemas |
[SS] 1.5 |
|
#6, semana de
8/3 |
Conceitos básicos de sistemas |
[SS] 1.6 |
|
#7, semana de
15/3 |
SLITs |
[SS] 2.1 |
|
#8, semana de
15/3 |
SLITs |
[SS] 2.2 |
|
#9, semana de
15/3 |
SLITs |
[SS] 2.3 |
|
#10, semana
de 22/3 |
SLITs |
[SS] 2.4, 2.5 |
|
#11, semana
de 22/3 |
Séries de Fourier |
[SS] 3.2, 3.3.1 |
|
#12, semana
de 22/3 |
Séries de Fourier |
[SS] 3.3.2, 3.5 |
|
#13, semana
de 5/4 |
Séries de Fourier |
[SS] 3.8, 3.9 |
|
#14, semana
de 5/4 |
Séries de Fourier |
[SS] 3.4 |
|
#15, semana
de 12/4 |
Transformada de Fourier |
[SS] 4.1.1, 4.1.3 |
|
#16, semana
de 12/4 |
Transformada de Fourier |
[SS] 4.3, 4.4, 4.5 |
|
#17, semana
de 12/4 |
Transformada de Fourier |
[SS] 4.3, 4.2, 4.1.2 |
|
#18, semana
de 19/4 |
Transformada de Fourier |
[SS] 4.7, 3.10, [FS] |
|
#19, semana
de 19/4 |
TF de sinais de
tempo discreto |
[SS] 5.1.1, 5.1.2 |
|
#20, semana
de 19/4 |
TF de sinais de
tempo discreto |
[SS] 5.2, 5.4, 5.5 |
|
#21, semana
de 26/4 |
TF de sinais de
tempo discreto |
[SS] 5.1.3, 5.8, [FS] |
|
#22, semana
de 26/4 |
Amostragem |
[SS] 7.1, 7.4 |
|
#23, semana
de 26/4 |
Amostragem |
[SS] 7.4, 7.2, 7.1 |
|
#24, semana
de 3/5 |
Amostragem |
[SS] 7.4 |
|
#25, semana
de 3/5 |
Amostragem |
[SS] 7.3, 7.1, 7.2 |
|
#26, semana
de 10/5 |
Transformada de Laplace |
[SS] 9.1 |
|
#27, semana
de 10/5 |
Transformada de Laplace |
[SS] 9.2, 9.7 |
|
#28, semana
de 10/5 |
Transformada de Laplace |
[SS] 9.5 |
|
#29, semana de
17/5 |
Transformada de Laplace |
[SS] 9.3, [FS] |
|
#30, semana
de 17/5 |
Transformada de Laplace |
[SS] 9.7, 9.8 |
|
#31, semana
de 17/5 |
Diagramas de Bode |
[SS] 9.4, 6.2, 6.5 |
|
#32, semana
de 24/5 |
Diagramas de Bode |
[SS] 6.5 |
|
#33, semana
de 24/5 |
Diagramas de Bode |
[SS] 6.5 |
|
#34, semana
de 24/5 |
Respostas no tempo |
[SS] 6.5, [RT] |
|
#35, semana de 31/5 |
Respostas no tempo |
[SS] 6.5, [RT] |
|
#36, semana de 31/5 |
Respostas no tempo |
[SS] 6.5, [RT] |
Laboratório
Cada grupo de dois alunos deverá realizar
três trabalhos de laboratório. Cada trabalho compreende uma
Preparação Prévia e uma Parte Experimental. A realização da
Preparação Prévia é essencial para a posterior
execução da Parte Experimental. As resoluções de
ambas as partes devem ser submetidas online,
via Moodle,
de
acordo com estas instruções,
nos seguintes períodos:
·
Preparação
Prévia - durante a semana que antecede a sessão de
laboratório (até ao fim de Domingo).
·
Parte Experimental -
durante a semana em que se realiza a sessão de laboratório
(até ao fim de Domingo).
A classificação de cada trabalho de
laboratório compreende a avaliação das
resoluções da ambas as partes do trabalho e da participação
do aluno na sessão de laboratório. Em particular, espera-se que cada aluno mostre na
sessão de laboratório ter os conhecimentos necessários
para a resolução da Preparação Prévia
submetida. Enunciados dos trabalhos:
· 1º trabalho de laboratório, a realizar na semana de 5 de Abril:
Conceitos básicos de sinais e sistemas.
·
2º trabalho de
laboratório, a realizar na semana de 3 de Maio: Série
de Fourier e transformada de Fourier.
· 3º trabalho de laboratório, a realizar na semana de 31 de Maio:
Amostragem. Controlo dum motor.
Para os alunos que queiram antecipar os resultados que
obterão no laboratório, disponibiliza-se:
·
Indicações e
ficheiros para a instalação e configuração do
Python: instalacao.pdf LabSS-32bit.7z
LabSS-64bit.7z.
·
Ficheiros de código
e dados para o 1º trabalho: lab1.py soundapi.py fala.wav sistema2.pyc.
·
Ficheiros de código
e dados para o 2º trabalho: lab2.py soundapi.py sistema1.pyc.
·
Ficheiros de código
e dados para o 3º trabalho: lab3a.py lab3b.py motor.py.
Avaliação
O método de avaliação tem duas
componentes:
·
Exame (E, peso 85%). Para obter
aprovação é necessário que a
classificação obtida no exame seja positiva.
· Laboratório (L, peso
15%). Para os alunos que tenham realizado a componente laboratorial em qualquer
dos semestres do ano lectivo anterior, a respectiva classificação
permanece válida, desde que não se inscrevam para a componente
laboratorial no semestre corrente.
Para trabalhadores-estudantes e alunos inscritos para
melhoria de nota ou época especial, a classificação final
é E. Caso estes alunos se
inscrevam para a componente laboratorial ou a tenham frequentado em qualquer
dos semestres do ano lectivo anterior, a classificação final
é 0.85E+0.15L (para obter aprovação
é necessário que a classificação E seja positiva).
Datas previstas para a relização das provas
escritas:
·
1º Exame, 17 de
Junho, às 15:00.
·
2º Exame, 13 de
Julho, às 18:30.
Regras para a realização das provas
escritas:
·
A resolução das
provas deve ser feita a tinta ou esferográfica de cor não
vermelha (norma do Regulamento de Avaliação do IST). As provas
podem ser realizadas em folhas A4 simples, identificadas com o número e
os primeiro e último nomes do aluno.
·
Só é
permitida a consulta de um formulário de dimensão não
superior a uma folha A4. É permitida a utilização de
calculadora. Não é permitido o uso de telemóveis nem de
equipamentos semelhantes, mesmo que para servirem de relógio ou
calculadora. Os alunos devem levar para as provas todo o material de que
necessitem, incluindo o formulário, as folhas de prova e de rascunho.
Durante a realização das provas não é permitido
pedir quaisquer objectos a colegas.
·
Recomenda-se a leitura
destas notas sobre a forma
de apresentar as respostas em provas de avaliação.