Processamento de Sinal
Eng. Biomédica Recurso 2011-2012
Nota: Exame completo-> 1, 4, 5 e um dos exercícios 2 e 3.
2ª parte 1, 2, 3 e 4.
1. Considere o sistema de processamento discreto de sinais contínuous mostrado na
figura seguinte com o qual se pretende fazer um sistema rudimentar de deteção de
patologias cardíacas com base na análise dos segmentos silenciosos do
fonocardiograma. Pretende-se analisar o segmento silencioso que segue o 2º som
cardíaco (S2, diástole) onde é possível detetar a estenose mitral que apresenta
componentes de frequência entre 20 e 200 Hz, e a insuficiência aórtica com
componentes de 400-800Hz. A deteção da patologia é efetuada pela análise da
saída yc(t). Pretende-se que H(z) seja tal que a saída yc(t) seja uma sinusoide de
120 Hz na presença de estenose mitral, de 500 Hz na presença de insuficiência
aórtica e uma soma das 2 sinusoides na presença de ambas as patologias.
a) Determine a mínima frequência de amostragem que não compromete os objetivos
da aplicação. Justifique. O sinal sc(t) necessita de algum processamento antes de
ser aplicado ao sistema? Se sim, qual e porquê.
b) Esta aplicação requer que o fonocardiograma seja segmentado e apenas os
intervalos entre S2 e S1 (silêncios) sejam aplicados ao sistema. Explique como
poderia fazer esta segmentação.
c) Represente a resposta em frequência do sistema ideal H(z) que permite efectuar o
pretendido. Determine a resposta impulsional deste sistema. Justifique.
d) Aproxime o sistema calculado na alínea anterior por um sistema de 2ª ordem com
ganho DC unitário e estável. Faça o diagrama de polos e zeros do sistema e
assinale a ROC.
e) Determine a resposta do filtro que calculou na alínea anterior à entrada
x[n]=u[n]-u[n-2].
2. Considere o método da autocorrelação para a deteção de pulsos anómalos num
ECG. Descreva sucintamente o método. Uma das limitações do método ocorre
quando os pulsos a correlar têm comprimentos diferentes. Suponha que os pulsos
têm comprimentos de 1000 e 600 pontos. Proponha um método que altere um ou
ambos os sinais e que permita obter os 2 pulsos com o mesmo comprimento. Faça
um diagrama de blocos com todos os passos necessários à implementação do
H1(z)
sc(t)
sp(t)
s[n]
H(z)
