Questões de Concursos Processamento Digital de Sinais

Em processamento de sinais, as soluções são normalmente direcionadas para a avaliação e a modificação de sinais, no sentido de deles extrair informações e torná-los mais adequados às aplicações pertinentes. No presente cenário tecnológico, destaca-se a abordagem digital embasada em dispositivos integrados, tais como os DSP (digital signal processor), microcontroladores e FPGA (field programmable gate array). Considerando a área de processamento digital de sinais e suas áreas de interface, julgue os itens que se seguem.

Entre os periféricos de diversos microcontroladores atuais, são encontradas unidades de conversão analógica digital, digital analógica e de comunicação digital.

Considere que um sinal de tensão tenha sido amostrado por um período de três segundos, a uma taxa de amostragem de dez mil amostras por segundo, gerando um sinal amostrado de trinta mil amostras. Considere, ainda, que o objetivo desse procedimento seja obter estimativa do espectro desse sinal amostrado. Com relação a essa situação, julgue o item seguinte.

Caso seja usada a FFT (fast Fourier transform), deve ser feita uma modificação no sinal amostrado, de forma que o sinal passe a ter um número de amostras igual a uma potência de três. Uma das formas de se fazer essa modificação é completar o sinal com amostras de valor zero (zero padding), de forma que o sinal passe a ter um número de amostras igual a uma potência de três (3ⁿ).

Acerca de tráfego de sinais em matrizes de áudio e vídeo, julgue os itens que se seguem.

Ao se utilizar uma matriz de vídeo com saídas de vídeo analógicas, seguindo-se o padrão NTSC, para a inserção diretamente a um equipamento que tenha entrada exclusivamente digital, SDI, o equipamento reconhecerá adequadamente o sinal.

Para transmitir sinais de voz por um sistema de comunicação digital, é necessário digitalizar esses sinais. Usualmente, 64 kbps são despendidos para representar digitalmente sinais de voz com banda telefônica (300 Hz a 3.400 Hz), que são amostrados a taxa de 8.000 amostras por segundo. Acerca dessa digitalização, julgue os itens seguintes.

A taxa de amostragem de 8.000 amostras por segundo é maior que a taxa mínima requerida para a amostragem apropriada de sinais de voz com banda telefônica.

Julgue os itens subsequentes, com relação a processamento digital de sinais.

Para que o algoritmo da transformada rápida de Fourier possa ser aplicado a um sinal amostrado x[n], é necessário que o número de amostras desse sinal seja dado por 2k, em que k é um número inteiro.

Com relação às diferentes formas de representação de informações em forma digital, julgue os itens a seguir.

Considerando que, na digitalização de um sinal de áudio, seja utilizada quantização de 16 bits e frequência de amostragem de 50 kHz, e que a gravação digital resultante deva ser posteriormente processada, julgue os itens subsequentes.

Filtros FIR (finite impulse response) com fase linear podem ser usados para realizar a ênfase e a atenuação seletiva de componentes senoidais do sinal, sem que haja distorção de fase do sinal. Uma possível desvantagem desse procedimento é que esses filtros causam um atraso do sinal de saída em relação ao sinal de entrada.

Em processamento digital de sinais, sinais analógicos são digitalizados — ou seja, convertido em sinais digitais — para que possam ser processados em um computador ou microprocessador. A respeito de conceitos referentes à digitalização de sinais e a sistemas de processamento digital de sinais, julgue os próximos itens.

O filtro anti-aliasing utilizado para condicionar o sinal analógico a ser digitalizado deve ser do tipo passa-altas.

Um ouvinte assíduo de determinada emissora em FM, pelos meios adequados, enviou uma mensagem para a emissora, queixando-se da qualidade sonora da programação, reclamando que o áudio estaria chegando ao seu receptor com o que, na prática, é conhecido como distorção do tipo “chiado” nos agudos. Tendo como referência a situação acima, e considerando que o aparelho de recepção do ouvinte funcione apropriadamente para a recepção de sinais de outras emissoras, julgue os próximos itens.

Uma causa provável da distorção gerada na emissora em questão poderá ser o desajuste no processador de áudio.

Considerando que um conversor analógico/digital esteja sendo utilizado para converter um sinal de tensão elétrica para o formato digital e que esse conversor seja de 8 bits e seja unipolar, que a tensão zero volt corresponda ao número 0 e que a tensão máxima, de 5 volts, corresponda ao número 255, julgue os itens que se seguem.

Caso o sinal a ser digitalizado seja variável no tempo e tenha componentes senoidais significativas apenas até a frequência de 15 kHz, a taxa mínima de amostragem, para que o sinal possa ser reconstruído de forma adequada, deve ser de 30 kHz.

O operador de mixagem de determinada emissora concluiu a edição de um programa eleitoral com um candidato. Ao se levar esse programa ao ar em rede nacional (através de um canal monofônico da EMBRATEL), verificou-se que somente a fala do candidato havia desaparecido na veiculação do programa. Para saber o que teria acontecido, o operador verificou o áudio em uma mesa estereofônica e constatou que, aparentemente, tudo estava normal. Como não obteve sucesso para detectar o problema, o operador requisitou o auxílio de um técnico de manutenção com a finalidade de analisar a situação, descobrir a causa e sanar o possível defeito. Considerando a situação hipotética acima descrita, julgue os itens seguintes.

Na situação descrita, caso a informação seja monofônica, ou seja, se os dois canais forem iguais e eles sejam somados para transitarem em um canal monofônico, sempre que houver uma inversão de fase de 180 graus em um dos canais da estereofonia, haverá cancelamento praticamente total da informação nesse canal , dando a impressão de silêncio.

Julgue os itens subsequentes relativos a geoprocessamento.

As mesas digitalizadoras permitem a conversão de dados do formato analógico para o digital e geram dados que correspondem a um conjunto de pares de coordenadas.

Considerando que um conversor analógico/digital esteja sendo utilizado para converter um sinal de tensão elétrica para o formato digital e que esse conversor seja de 8 bits e seja unipolar, que a tensão zero volt corresponda ao número 0 e que a tensão máxima, de 5 volts, corresponda ao número 255, julgue os itens que se seguem.

No conversor em questão, a tensão de 2 volts corresponderia ao número 102.

Acerca da teoria e prática do projeto de filtros elétricos, julgue os itens subseqüentes.

No projeto de filtros digitais, é comum começar com um filtro analógico que atenda às especificações e realizar uma transformação da função de transferência para implementação digital. Uma das transformações utilizadas, denominada invariância impulsiva, garante que as respostas em freqüência do filtro digital e do filtro analógico sejam exatamente as mesmas.

Considere que um sinal senoidal analógico de frequência 40 MHz seja transmitido por meio de um cabo coaxial a um conversor analógico/digital (A/D), que realiza conversão com resoluções de 8 bits e taxa de amostragem f_S, e que se pretenda converter esse sinal analógico em um sinal digital quantizado em 80 níveis diferentes, no mínimo. Com base nessas informações e considerando, ainda, que log₁₀80 = 1,903 e log₁₀2 = 0,3010, julgue os próximos itens.

A eficiência de codificação do conversor A/D é superior a 85%.

Das afirmações abaixo, são verdadeiras:

I. Com a utilização da transformada de Laplace, os problemas de circuitos no domínio de freqüências são transformados para o domínio do tempo (escalar / integral).

II. Atransformada de Laplace é unilateral, ao contrário da transformada de Fourier.

III. A convolução é um conceito muito importante e possui larga aplicação na análise de circuitos e sistemas.

Considerando que um sinal analógico será digitalizado por meio de um conversor analógico/digital de 16 bits que amostra o sinal de entrada à taxa de 2.000 amostras por segundo, e que o sinal digital resultante, x[n], será processado por meio de um filtro digital e y[n] será a saída desse filtro, julgue os próximos itens, relativos a essa situação.

Considere que um trecho com 1.024 amostras do sinal x[n] tenha sido utilizado para se calcular uma transformada rápida de Fourier (FFT, fast Fourier transform). Nessa situação, o resultado dessa transformada terá 1.024 números complexos.

Com relação a princípios de transmissão e comutação digital, julgue os itens que se seguem.

Os padrões de compressão MPEG-1 e MPGE-2, respectivamente, para sinais de áudio digital e vídeo digital, permitem reduzir a quantidade de bits despendida para representar esses sinais.