Sinais e Sistemas 2017/2018 - 1º semestre

 

Notícias

Neste local irão sendo divulgadas informações sobre o funcionamento da disciplina. Consulte-o regularmente.

·         Inscrições no laboratório:

o   Foi disponibilizada a distribuição dos alunos pelos turnos de laboratório (secção “Laboratório” desta página), onde figura a designação que usaremos para cada grupo.

o   Agradece-se a todos os alunos que verifiquem a correcção da sua inscrição, comunicando por email para o responsável da disciplina quaisquer incorrecções.

o   Alunos que não se tenham inscrito por não ter formado grupo, podem agora inscrever-se, enviando email para o responsável, indicando:

1.    Nome

2.    Número

3.    Turno pretendido (entre os que tenham vaga)

4.    Preferência por realizar a componente laboratorial individualmente (caso o número de vagas o permita) ou por constituir grupo (caso a situação se proporcione)

·         As classificações de laboratório obtidas em qualquer dos semestres de 2016/2017 são válidas este semestre.

 

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) - aulas teórico-prácticas e de laboratório.
E-mail: aguiar - arroba - isr.ist.utl.pt. Gabinete: Torre Norte, piso 7, sala 7.24.

Turma A:

2ªf, 17:00-18:30, EA1
5ªf, 17:00-18:30, EA1 (excepto semanas das sessões de laboratório)
6ªf, 13:00-14:30, VA6

Tuma B:

3ªf, 11:00-12:30, VA1

5ªf, 10:00-11:30, EA3

6ªf, 11:00-12:30, EA5 (excepto semanas das sessões de laboratório)

Horários de dúvidas: 2ªf, 18:30; 3ªf, 12:30; 5ªf, 11:30; 6ªf, 14:30.

João P. Costeira - aulas teórico-prácticas.
E-mail: jpc - arroba - isr.ist.utl.pt. Gabinete: Torre Norte, piso 7, sala 7.18.
Turma:

3ªf, 17:00-18:30, EA4 (excepto semanas das sessões de laboratório)
4ªf, 12:30-14:00, V1.33
6ªf, 8:00-9:30, EA4

Horários de dúvidas: TBA.

 (Os alunos que queiram comparecer nas aulas de dúvidas devem avisar o docente correspondente, por correio electrónico, até às 19:00 da véspera do dia em que se realiza a aula, e comparecer à hora do início da aula.)

 

Bibliografia

Livro-base da disciplina, seguido muito de perto e indispensável para o seu estudo:

[SS] Signals and Systems
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).

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 18/9

Conceitos básicos de sinais

[SS] 1.1, [IS] 1

#2, semana de 18/9

Conceitos básicos de sinais

[SS] 1.2, [IS] 2, 3

#3, semana de 18/9

Conceitos básicos de sinais

[SS] 1.3, [IS] 4, 5, 6

#4, semana de 25/9

Conceitos básicos de sinais

[SS] 1.4, [IS] 7, 8

#5, semana de 25/9

Conceitos básicos de sistemas

[SS] 1.5

#6, semana de 25/9

Conceitos básicos de sistemas

[SS] 1.6

#7, semana de 2/10

SLITs

[SS] 2.1

#8, semana de 2/10

SLITs

[SS] 2.2

#9, semana de 2/10

SLITs

[SS] 2.3

#10, semana de 9/10

SLITs

[SS] 2.4, 2.5

#11, semana de 9/10

Séries de Fourier

[SS] 3.2, 3.3.1

#12, semana de 9/10

Séries de Fourier

[SS] 3.3.2, 3.5

#13, semana de 16/10

Séries de Fourier

[SS] 3.8, 3.9

#14, semana de 16/10

Séries de Fourier

[SS] 3.4

#15, semana de 23/10

Transformada de Fourier

[SS] 4.1.1, 4.1.3

#16, semana de 23/10

Transformada de Fourier

[SS] 4.3, 4.4, 4.5

#17, semana de 23/10

Transformada de Fourier

[SS] 4.3, 4.2, 4.1.2

#18, semana de 30/10

Transformada de Fourier

[SS] 4.7, 3.10, [FS]

#19, semana de 30/10

TF de sinais de tempo discreto

[SS] 5.1.1, 5.1.2

#20, semana de 30/10

TF de sinais de tempo discreto

[SS] 5.2, 5.4, 5.5

#21, semana de 6/11

TF de sinais de tempo discreto

[SS] 5.1.3, 5.8, [FS]

#22, semana de 6/11

Amostragem

[SS] 7.1, 7.4

#23, semana de 6/11

Amostragem

[SS] 7.4, 7.2, 7.1

#24, semana de 13/11

Amostragem

[SS] 7.4

#25, semana de 13/11

Amostragem

[SS] 7.3, 7.1, 7.2

#26, semana de 20/11

Transformada de Laplace

[SS] 9.1

#27, semana de 20/11

Transformada de Laplace

[SS] 9.2, 9.7

#28, semana de 20/11

Transformada de Laplace

[SS] 9.5

#29, semana de 27/11

Transformada de Laplace

[SS] 9.3, [FS]

#30, semana de 27/11

Transformada de Laplace

[SS] 9.7, 9.8

#31, semana de 27/11

Diagramas de Bode

[SS] 9.4, 6.2, 6.5

#32, semana de 4/12

Diagramas de Bode

[SS] 6.5

#33, semana de 4/12

Diagramas de Bode

[SS] 6.5

#34, semana de 11/12

Respostas no tempo

[SS] 6.5, [RT]

#35, semana de 11/12

Respostas no tempo

[SS] 6.5, [RT]

#36, semana de 11/12

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, 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 pelo seu grupo. Enunciados dos trabalhos:

·         1º trabalho de laboratório, a realizar na semana de 16 de Outubro: Conceitos básicos de sinais e sistemas.

·         2º trabalho de laboratório, a realizar na semana de 13 de Novembro: Série de Fourier e transformada de Fourier.

·         3º trabalho de laboratório, a realizar na semana de 18 de Dezembro: Amostragem. Controlo dum motor.

Manual de instruções para a submissão electrónica dos trabalhos de laboratório.

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.

Distribuição dos alunos pelos turnos de laboratório.

 

Avaliação

O método de avaliação é igual para todos os alunos (incluindo os inscritos para Época Especial e Melhoria de Nota) e tem duas componentes:

·         Provas escritas, via exame final (E, peso 85%) ou testes (T1, peso 35% e T2, peso 50%).

·         Laboratório (L, peso 15%).

Os alunos podem realizar exame depois de terem realizado testes, sendo-lhes atribuída a melhor das classificações das duas vias para as provas escritas. A classificação final é assim dada pelo maior dos seguintes valores:

·         0.85E+0.15L

·         0.35T1+0.5T2+0.15L

Para obter aprovação é ainda necessário que a classificação obtida nas provas escritas (a maior entre E e (0.35T1+0.5T2)/0.85) seja positiva.

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 Teste, 6 de Novembro, às 20:00 (cobre a matéria abordada nas aulas realizadas até à véspera do teste).

·         2º Teste, 15 de Dezembro, às 20:00 (cobre toda a matéria).

·         Exame, 18 de Janeiro, às 11:30 (cobre toda a matéria).

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.