Avaliação Ii-2021 2

UFRN/CT/DCA DCA0118 PROCESSAMENTO DIGITAL DE SINAIS T02 (2021.2 - 24T34) Professor: Ignacio Sánchez Gendriz 1 Avaliação II Exercício 1 – Conceitos de filtros Filtros digitais (estudados no curso) são sistemas LIT que permitem passar certos componentes espectrais de um sinal de entrada (banda de passo), enquanto atenuam outros componentes em frequência (banda de rejeição). a) Classifique os tipos de filtros segundo a duração da resposta ao impulso; explique o que significa o termo usado em cada caso; b) Comente com as suas palavras duas diferenças entre os tipos de filtros mencionados no item a); c) Mencione pelo menos uma técnica de projetos de filtros para cada classe de filtro. Exercício 2 – Filtragem usando filtro FIR O sinal de áudio ‘UnknownSound.wav’ contém uma vocalização de sagui sobreposta a uma fala humana. a) Implementar um filtro FIR que permita recuperar o componente Low-Freq contido no sinal de áudio. Mostre uma figura similar à Figura 1, mas construída a partir do sinal recuperado (componente Low-Freq). b) Implementar um filtro FIR que permita recuperar o componente High-Freq contido no sinal de áudio. Mostre uma figura similar à Figura 1, mas construída a partir do sinal recuperado (componente High-Freq). 2 c) Faça 2 gráficos na mesma figura e represente a resposta em frequência (valor absoluto em dB) dos filtros obtidos em a) e b). Discuta como a resposta em frequência obtida em cada caso se corresponde com o tipo da filtragem implementada. Figura 1. Visualização do sinal de áudio ‘UnknownSound.wav’; a) sinal no domínio tempo; b) espectrograma do sinal, estão destacados componentes de baixa frequência (Low- Freq.) e componentes de alta frequência (High-Freq.). Exercício 3 – Conceitos de Dizimação/Interpolação Dizimação e Interpolação são duas técnicas muito úteis quando é necessário mudar a taxa de amostragem (𝑓𝑠) por um fator inteiro (diminuir ou aumentar 𝑓𝑠 respectivamente). Explique com as suas palavras: 3 a) Diferença entre Dizimação e Subamostragem; quais efeitos indesejados poderiam acontecer ao subamostrar um sinal sem o devido pré-processamento? b) Como poderíamos mudar a taxa de amostragem por um fator não inteiro? c) Os processos de Dizimação e Interpolação implementados na sua forma clássica não são eficientes. Mencione quais técnicas podem ser usadas para mudar a taxa de amostragem de forma eficiente. Exercício 4 – Mudança da frequência de amostragem Dado o sinal de áudio apresentado no Exercício 2: a) Determine um novo valor de frequência de amostragem que permita manter a informação do componente Low-Freq, mas que descarte o componente High-Freq do sinal analisado; b) Implemente a mudança de taxa de amostragem projetada em a); obtenha o sinal correspondente a esta mudança de 𝑓𝑠; c) Mostre o resultado obtido em b) em uma figura similar à Figura 1. Nota importante: Entregue os resultados (códigos, figuras e respostas das perguntas num documento em formato pdf). Para facilitar a avaliação dos códigos recomendasse entregar eles em formato texto (evite fazer print da tela, ou de entregar os códigos como imagem).