TE072 - Processamento Digital de Sinais I - UFPR Ministério da Educação UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Departamento de Engenharia Elétrica TE-072 Processamento Digital de Sinais I Prof. Marcus Vinicius Lamar Graduação: Eng. Elétrica – UFRGS – 1992 Mestrado: Codificação de Vídeo – UFSC – 1996 Doutorado: Reconhecimento de Gestos – NIT - Nagoya - 2001 1 TE072 - Processamento Digital de Sinais I - UFPR 1. Introdução ao DSP O que é um Sinal? O que é Processamento de um Sinal? Sinais 1-D, 2-D, 3-D, ... ,n-D Análise Espectral Sistemas variantes no tempo 2 TE072 - Processamento Digital de Sinais I - UFPR 1.1. Histórico Início: Século XVII Técnicas Numéricas – – – – Newton: Método das Diferenças Finitas Século XVIII: Euler, Bernoulli, Lagrange Gauss (1805) base da FFT Fourier (1822): Representação em Série 3 TE072 - Processamento Digital de Sinais I - UFPR Até 1950: Processamento analógico – Aumento da complexidade – Primeiros usos: Prospecção de Petróleo – Computadores: Simulador de sistemas analógicos. – Grande flexibilidade mas não em tempo-real! Apenas simuladores – Filtragem totalmente digital: Especulação (Velocidade, Custo, Tamanho,...) 4 TE072 - Processamento Digital de Sinais I - UFPR Pesquisadores Processamento + Complexo, impossível de fazer em analógico. Ex.: Cepstrum e filtragem homomórfica ~ x (t ) x(t ) T.Fourier log T. Inversa Fourier Pesquisa por algoritmos totalmente digitais inicia. 5 TE072 - Processamento Digital de Sinais I - UFPR 1960: Widrow – Filtragem Adaptativa 1965: Cooley e Tukey – FFT – Diminuiu consideravelmente a complexidade computacional! Tempo-real! – Novo conceito: Tempo discreto – DSP deixa de ser apenas simulação para se tornar um novo campo da ciência. 1970: Single Chip Processor 1980: Primeiro microprocessador dedicado com ponto flutuante Hoje: Microprocessadores de DSP – Difusão e popularização 6 TE072 - Processamento Digital de Sinais I - UFPR 1.2. Vantagens e Desvantagens Vantagens – – – – – Integrável Flexibilidade Repetibilidade Precisão Processamento de alta complexidade Desvantagens – Requer A/D e D/A – Requer filtros de anti-aliasing e reconstrução – Limitado em frequência – Ruído de quantização 7