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Questão 7/10 - Transformadas: Tempo Contínuo e Discreto Ler em voz alta Em um projeto de processamento de sinais digitais, um engenheiro precisa analisar um sinal discreto periódico x[n] que representa uma onda senoidal com período fundamental N=4. O sinal é descrito pela função: x [ n ] = sin ( π n 2 ) x [ n ] = sin ⁡ ( π n 2 ) O engenheiro deseja expandir esse sinal em uma Série de Fourier Discreta para identificar suas componentes harmônicas. A forma discreta da Série de Fourier é amplamente utilizada em algoritmos de processamento de sinais, como a Transformada Discreta de Fourier (DFT) e a Transformada Rápida de Fourier (FFT). A Série de Fourier Discreta é usada em sistemas de comunicação, processamento de áudio, imagens e sinais biológicos, como eletrocardiogramas (ECG) e é dada por: x [ n ] = ∑ N − 1 k = 0 d k e i k ω 0 n x [ n ] = ∑ k = 0 N − 1 d k e i k ω 0 n onde ω 0 = 2 π N ω 0 = 2 π N é a frequência fundamental e os coeficientes d_k são calculados por: d k = 1 N ∑ N − 1 n = 0 x [ n ] e − i k ω 0 n d k = 1 N ∑ n = 0 N − 1 x [ n ] e − i k ω 0 n Qual das alternativas abaixo descreve corretamente o coeficiente d_1 para essa função? Utilize: e − i π 2 = − i e − i 3 π 2 = i e − i π 2 = − i e − i 3 π 2 = i e − i π = − 1 e − i π = − 1 . A 1 2 1 2 B 1 2 i 1 2 i C − 1 2 i − 1 2 i D 2
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sergio san

há 2 meses

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sergio san

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para calcular o coeficiente \( d_1 \) da Série de Fourier Discreta para o sinal \( x[n] = \sin\left(\frac{\pi n}{2}\right) \) com período fundamental \( N = 4 \), precisamos usar a fórmula: \[ d_k = \frac{1}{N} \sum_{n=0}^{N-1} x[n] e^{-i k \omega_0 n} \] onde \( \omega_0 = \frac{2\pi}{N} = \frac{2\pi}{4} = \frac{\pi}{2} \). Para \( k = 1 \): \[ d_1 = \frac{1}{4} \sum_{n=0}^{3} x[n] e^{-i \frac{\pi}{2} n} \] Agora, vamos calcular \( x[n] \) para \( n = 0, 1, 2, 3 \): - \( x[0] = \sin(0) = 0 \) - \( x[1] = \sin\left(\frac{\pi}{2}\right) = 1 \) - \( x[2] = \sin(\pi) = 0 \) - \( x[3] = \sin\left(\frac{3\pi}{2}\right) = -1 \) Agora, substituímos esses valores na soma: \[ d_1 = \frac{1}{4} \left( 0 \cdot e^{-i \cdot 0} + 1 \cdot e^{-i \frac{\pi}{2}} + 0 \cdot e^{-i \pi} - 1 \cdot e^{-i \frac{3\pi}{2}} \right) \] Substituindo os valores de \( e^{-i \frac{\pi}{2}} = -i \) e \( e^{-i \frac{3\pi}{2}} = i \): \[ d_1 = \frac{1}{4} \left( 0 + (-i) + 0 - i \right) = \frac{1}{4} \left( -2i \right) = -\frac{1}{2} i \] Portanto, a alternativa que descreve corretamente o coeficiente \( d_1 \) é: C) \(-\frac{1}{2} i\)

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ALESSANDRO BOEING

mês passado

Alternativa b) 1/2i

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