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Guia de estudos pessoal em técnicas de processamento de sinais.

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Guia de Estudos em Processamento Digital de Sinais (DSP)

Bem-vindo ao meu repositório de estudos em Processamento Digital de Sinais!
Aqui reúno materiais, exemplos, códigos e anotações para consolidar meu aprendizado e servir de referência futura.

Objetivo

Este repositório tem como objetivo:

  • Organizar o conteúdo de estudo de DSP, desde os fundamentos matemáticos até a implementação de algoritmos práticos.
  • Manter exemplos de código, roteiros de estudo, resumos de teoria e soluções de exercícios.
  • Servir como um ponto de partida centralizado para revisões rápidas e aprofundamentos pontuais.

Estrutura do Repositório

Abaixo segue a organização das pastas e uma breve explicação do conteúdo previsto em cada uma:

  • livros/
    Notas, resumos, trechos comentados e exercícios resolvidos dos livros de referência.

    • Sinais e Sistemas (Oppenheim e Willsky): Resumos de capítulos, exercícios resolvidos e esquemas.
    • Discrete-Time Signal Processing (Oppenheim e Schafer): Tópicos avançados de DSP, transformadas e filtragem digital.
    • Understanding Digital Signal Processing (Lyons): Comentários sobre uma abordagem mais intuitiva de DSP, com exemplos práticos.
    • The Scientist & Engineer’s Guide to DSP (Smith): Observações, exemplos práticos e casos de uso.
  • convolution/
    Conceitos básicos e avançados sobre convolução no tempo e na frequência. Exemplos ilustrando a aplicação da convolução em sinais contínuos e discretos, e implementação de convoluções com Python/NumPy.

  • digital_filters/
    Materiais sobre filtros digitais (FIR, IIR), design de filtros, análise de resposta em frequência e implementação. Scripts de teste e simulação dos filtros descritos na teoria.

  • fft/
    Fundamentos sobre a Transformada Rápida de Fourier (FFT), exemplos práticos de cálculo da FFT e IFFT, análise espectral, conversão de sinais do domínio do tempo para o domínio da frequência e vice-versa.

  • transformadas_continuas/ (opcional)
    Estudo e exemplos de transformadas no domínio contínuo (Fourier, Laplace), para fundamentar o entendimento do DSP no domínio discreto.

  • transformadas_z/
    Conceitos da Transformada Z, análise de sistemas LTI, projeto de filtros e implementação baseada nesta ferramenta. Exemplos ilustrativos e exercícios resolvidos.

  • applications/
    Casos de uso práticos do DSP:

    • Processamento de áudio (ex.: filtros de áudio, equalização, efeitos digitais)
    • Processamento de imagens (introdução a convoluções bidimensionais, detecção de bordas)
    • Processamento de sinais biomédicos (ECG, EEG)
    • Sinais de comunicações (modulação, demodulação, filtragem, detecção)
  • code_examples/
    Códigos curtos, snippets e mini-projetos exemplificando a aplicação prática dos conceitos estudados. Estes códigos podem servir de referência rápida para quando eu precisar lembrar de alguma implementação específica.

Como Utilizar

  1. Navegue pelas pastas de acordo com o tópico desejado.
  2. Consulte as anotações teóricas, resumos de capítulos de livros e slides.
  3. Execute e estude os exemplos de código para ver a teoria em ação.
  4. Use os casos de uso práticos na pasta applications/ para entender como o DSP é aplicado no mundo real.
  5. Sinta-se à vontade para contribuir com mais exemplos, correções e melhorias, tornando este repositório cada vez mais rico.

Ferramentas e Dependências

  • Linguagem: Python 3.x
  • Bibliotecas: NumPy, SciPy, Matplotlib (para visualização e processamento numérico)
  • Editor: Jupyter Notebook (útil para interagir com o código e visualizações)

Futuras Atualizações

  • Adicionar anotações de palestras, links de vídeo aulas e cursos online.
  • Mais exercícios resolvidos para fixar conhecimento.
  • Comparação de diferentes abordagens de implementação de filtros.
  • Casos práticos de projetos de DSP no mundo real (ex.: pedais de guitarra digitais, filtros de ruído, etc.).

Contribuição

Sinta-se livre para enviar PRs com correções, novos exemplos, melhores explicações ou qualquer outro material que possa enriquecer o repositório.


Aproveite o estudo!