processamento digital de sinais alunos: joão guilherme mortati rodrigo fernandes de mello
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Processamento Digital de Sinais
Alunos: João Guilherme MortatiRodrigo Fernandes de Mello
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Tópicos
ConceitosProcessamento Digital de SinaisSoftwares de DSPDesempenho de ExecuçãoProcessador Digital de Sinais
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Conceitos
Definição: compreende todo o processo matemático, os algoritmos e as técnicas utilizadas para manipular os sinais depois que eles tenham sido convertidos para a forma digital.
Surgiu anos 60 e 70 (sistemas críticos)Maior uso nos anos 80 e 90
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Conceitos
Telecomunicações Multiplexação Compressão Controle de eco
Processamento de Aúdio Geração de discurso Reconhecimento de discurso
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Conceitos
Localização do Eco Radares Sonares (passivos e ativos) Reflexão sísmica
Processamento de Imagens (sinais no tempo x espaço) Área médica Área espacial Área comercial
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Conceitos
AD DAProcessamento
TratamentoEstatístico
Aplicação de Técnicas (Fourier, Wavelets, Windowing etc)
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SÉRIE DE FOURIER
Série de Fourier
L
nn
L
nn
dxL
xnxf
Lab
dxL
xnxf
Lba
0
0
cos)(2
,0
sen)(2
,0
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Transformadas
Algumas transformadas Transformada de Fourier
Vantagens Altas e Baixas Freqüências
sencos je j
dwewFxf jwx)()(
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TRANSFORMADA DE FOURIER
A
X
f(x)
0
1/X 3/X 4/X0
AX
2/X3/X4/X 2/X1/X
F(w)
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TRANSFORMADA DE FOURIER
Transformada inversa de Fourier
dwewFxf jwx)()(
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TRANSFORMADA DE FOURIER
Transformada de Fourier sem deslocamento
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TRANSFORMADA DE FOURIER
Transformada de Fourier com deslocamento
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AMOSTRAGEM
TEOREMA DE WHITTAKER-SHANNON
Wx
2
1
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AMOSTRAGEM
x
f(x)
-W
F(u)
W u
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AMOSTRAGEM
s(x)
x
........
X0 1/X
S(u)
-1/X u
........
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AMOSTRAGEM
x
s(x)f(x)
X
0-1/X
-1/2X -W
F(u)S(u)
1/X
1/2X W
u
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AMOSTRAGEM
x
f(x)
X
-1/X -W
F(u)S(u)
1/XW u
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AMOSTRAGEM
x
f(x)
-W
F(u)
W u
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FILTROS
Filtros ideais Passa Baixas
Passa Altas
0
0
),(0
),(1),(
DvuDse
DvuDsevuH
0
0
),(1
),(0),(
DvuDse
DvuDsevuH
2/122 )(),( vuvuD
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FILTROS
Filtros Ideais Passa Baixas
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FILTROS
Filtros Ideais Passa Altas
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FILTROS
FILTRO PASSA BAIXAS Figura Original Figura
Filtrada
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FILTROS
FILTRO PASSA BAIXAS (Raio 24)
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FILTROS
Filtro Passa AltasFigura Original Figura
Filtrada
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FILTROS
Filtro Passa Altas (Raio 8)
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Softwares de DSP
Números Computacionais Ponto Fixo
Número de bitspequeno
•Unsigned Integer•offset bynary•signed•complemento de dois
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Softwares de DSP
Números Computacionais Ponto Flutuante
Mantissa
Expoente
v = (-1)S x M x 2E-
127
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Softwares de DSP
Números Computacionais Precisão Numérica
Problemas de arredondamentoFormatos de armazenamento
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Desempenho de Execução
Linguagens Assembly Alto nível (C) Pacotes de Bibliotecas
Desempenho x PortabilidadeDesempenho x Facilidade de Uso
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Desempenho de Execução
Hardware Cache Co-processadores (ponto fixo e
flutuante) RISC Arquiteturas Híbridas CISC/RISC
Harvard e SHARCPipeline e superscalar
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Von Neumann
Harvard
SHARC
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Processador Digital de Sinais
Duas linhas de processadores Manipulação de dados Cálculos matemáticos
Determinismo da Execução (Timer Clock)
Uso de buffer circularBenchmarks: MIPS, MFLOPS etc
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Processador Digital de Sinais
Mercado core processador board level
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Início da Família C64x
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Conclusão
Uso para SinaisAlta performance em cálculosAumento do usoAplicações áreas relacionadas a
tempo real (determinismo)