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OS SINAIS E SISTEMAS COM O SCILAB

Por:   •  14/8/2019  •  Trabalho acadêmico  •  4.411 Palavras (18 Páginas)  •  483 Visualizações

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[pic 1]

CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER

ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA

BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

DISCIPLINA DE SINAIS E SISTEMAS

SINAIS E SISTEMAS COM O SCILAB

ALUNO

professor CHARLES WAY HUN FUNG

CIDADE - SP

2019


SUMÁRIO

RESUMO        i

1        INTRODUCAO        1

1.1        FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA        3

1.2        OBJETIVOS        5

2        atividades        5

2.1        atividade 1 – operações básicas        5

2.2        ATIVIDADE 2 – sinais básicos e operação com sinais        8

2.3        ATIVIDADE 3 – sistemas lineares - Convolução        12

2.4        AtIVIDADE 4 – fft de sinais de áudio        16

3        resultados E discussão        18

3.1        atividade 1        18

3.2        atividade 2        19

3.3        atividade 3        19

3.4        atividade 4        19

4        CONCLUSÕES        20

5        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        21


RESUMO

Este trabalho traz uma apresentação sucinta porém clara de como resolver alguns problemas de operações básicas aplicados a sinais e sistemas e das transformadas de Fourier com o auxílio do software computacional Scilab. Para a diferenciação dos trabalhos entre os alunos será usado o número de RU para alguns parâmetros de cálculo. Serão quatro atividades aplicadas a sinais contínuo e sinais discreto onde veremos algumas propriedades dos sinais, como a convolução. Serão apresentados os gráficos e as funções das respostas dos sinais. Finalizaremos com as considerações e discussões do que foi abordado e aprendido com essas atividades.

Palavras-chave: Sinais contínuos, sinais discretos, Scilab, transformada de Fourier.

Abstract: This work presents a succinct but clear presentation of how to solve some problems of basic operations applied to signals and systems and of the Fourier transform with the aid of Scilab computational software. For the differentiation of the work among the students will be used the number of RU for some parameters of calculation. There will be four activities applied to continuous signals and discrete signals where we will see some properties of the signals, such as convolution. The graphs and functions of the signal responses will be presented. We will conclude with the considerations and discussions of what has been approached and learned from these activities.

Keywords: Continuous signals, discrete signals, Scilab, Fourier transform.


  1. INTRODUCAO

O avanço da tecnologia nos traz muita comodidade. Além de nossos smartphones, nossas TVs Qled, nossos carros autônomos, nossas compras sem sair de casa, entre tantas outras coisas, temos também a “comodidade” profissional. Softwares computacionais e aplicativos de celulares também facilitam, e muito, nossa vida profissional. E o que iremos apresentar aqui nem é tão atual assim. Apesar de existir a muito tempo, o Scilab ainda é uma ferramenta excelente no que diz respeito a modulação matemática de sistemas de sinais e controle. Como disse ele não tão novo, sua primeira versão foi disponibilizada em 2 de janeiro de 1994. Ele pode ser distribuído e utilizado livremente, sem custos, o que o torna mais atrativo, além de ser muito semelhante ao Matlab, que é um software pago. Software com elevado número de recursos, e apesar de ter comandos curtos e de sintaxe simples ele apresenta resultados confiáveis e de fácil interpretação e é capaz de realizar cálculos complexos e apresenta gráficos inviáveis de serem feitos manualmente. Basicamente os objetivos da ferramenta é a geração de gráficos de uma, duas ou três dimensões, que são extremamente difícil de representa-los manualmente com precisão. Manipulação de vetores e matrizes, permite trabalhar com sistemas de equações, polinômios, sistemas e funções de transferência definição de funções e processamento de sinais contínuos e discretos.

Conforme OGATA, os sinais podem descrever uma grande variedade de fenômenos físicos. Embora os sinais possam ser representados de diferentes maneiras, a informação do sinal está sempre contida em algum tipo de variação. Os sinais podem descrever uma grande variedade de fenômenos físicos. Embora os sinais possam ser representados de diferentes maneiras, a informação do sinal está sempre contida em algum tipo de variação. Por exemplo, considere o circuito simples na Figura 1-1.[pic 2][pic 3]

 Nesse caso, as variações ao longo do tempo nas tensões da fonte (vs) e no capacitor (vc) são exemplos de sinais. De modo semelhante, conforme a Figura 1.2, as variações ao longo do tempo da força f aplicada e da velocidade v resultante do automóvel são exemplos de sinais. [pic 4][pic 5]

Como outro exemplo, considere o mecanismo vocal humano, que produz fala ao gerar flutuações na pressão acústica. A Figura 1.3 ilustra uma gravação de um sinal de fala, obtido com o uso de um microfone para detectar as variações na pressão acústica, que depois são convertidas em um sinal elétrico.[pic 6][pic 7]

 Como podemos observar na figura, sons diferentes correspondem a diferentes variações da pressão acústica, e o sistema vocal humano produz a fala inteligível ao gerar sequências específicas dessas variações. Sinais são representados matematicamente como funções de uma ou mais variáveis independentes. Por exemplo, um sinal de fala pode ser representado matematicamente pela pressão acústica como uma função do tempo e uma imagem pode ser representada pelo brilho como uma função de duas variáveis espaciais. Por conveniência, geralmente vamos nos referir à variável independente como tempo, embora ela possa não representar de fato o tempo em aplicações específicas. Por exemplo, na geofísica, sinais representando variações de quantidades físicas, como densidade, porosidade e resistividade elétrica, em função da profundidade, são usados para estudar a estrutura da Terra. Além disso, o conhecimento das variações da pressão do ar, da temperatura e da velocidade do vento em função da altitude é extremamente importante em pesquisas meteorológicas. A medida de variações da velocidade do vento em função da altura é usada para examinar padrões climáticos, bem como as condições do vento que podem afetar uma aeronave durante a aproximação para o pouso e para o pouso em si.

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