Semana 4
Objetivos
Esta semana temos como objetivos:
- Trabalhar com transformada rápida de Fourier (FFT, do Inglês, Fast Fourier Transform) para fazer análise espectral de um sinal elétrico qualquer.
- Aplicar filtros a sinais elétricos de modo a reduzir ou eliminar ruídos indesejados.
- Utilizar a semana para complementar qualquer atividade que não pode ser feita nas semanas anteriores.
Procedimento
As atividades principais desta semana envolvem simulações e análise de dados pré-existentes. Neste link há um sinal qualquer que consiste de um sinal de interesse de aproximadamente 1000 Hz imerso em ruídos de diversas frequências e amplitudes.
- Faça a FFT deste sinal e, com base no espectro resultante, identifique o sinal de interesse e as frequências dos sinais de ruído, bem como suas amplitudes relativas.
- Com base nas frequências dos ruídos obtidas da análise da FFT acima, determine qual seria o melhor filtro para reduzir as componentes indesejadas: o filtro passa alta, o passa baixa ou o passa banda?
- Simule a ação do filtro escolhido no sinal: aplique as curvas de ganho e fase do filtro escolhido, com os parâmetros obtidos dos ajustes efetuados nas semanas anteriores à FFT obtida e faça a transformada inversa, obtendo o sinal que seria obtido caso utilizassemos o filtro realmente.
- Compare o sinal filtrado com o sinal original e discuta a diminuição relativa das diversas componentes, o nível de ruído antes e após a aplicação do filtro e a qualidade do sinal após filtragem.
Além desta simulação de filtragem de sinais, o laboratório está à disposição dos alunos para realizar novas medidas, complementar uma medida que ficou deficitária ou refazer algumas das atividades. Aproveite esta semana para ter certeza de que você possui os elementos necessários para resolver as questões propostas neste experimento.
Lembre-se de sempre anotar suas medidas e observações em um caderno de dados. Discuta os resultados com o seu professor, com os monitores da disciplina e com colegas. Este compartilhamento e informações e troca de ideias pode ser fundamental quando vocês forem responder as questões propostas deste experimento.