Questões de Concurso sobre Análise de Sinais: sinais periódicos/aperiódicos, transmissão de sinais e sinais de amostragem

Um sinal de áudio contínuo é gravado e analisado em termos de seu espectro de frequência.

Quando esse sinal é reproduzido com o dobro da velocidade em que foi gravado, observa-se uma alteração no espectro em relação ao sinal original.

Assinale a alternativa correta em relação a situação descrita.

Se a frequência f_s for menor que o dobro da maior frequência presente no sinal de saída do sistema, poderá ocorrer aliasing, causando distorções irreversíveis na reconstrução do sinal.

Pesquisadores da Universidade Federal do Amapá (UNIFAP) estão desenvolvendo um sistema de monitoramento da radiação solar global horizontal (GHI) para auxiliar o planejamento de sistemas fotovoltaicos do estado. Os dados de irradiância são coletados por sensores eletrônicos e enviados a um microcontrolador, que realiza o processamento digital dos sinais antes do armazenamento e análise. Sobre os conceitos fundamentais de processamento de sinais, analise as afirmativas a seguir:

I. A amostragem consiste no processo de obtenção de valores discretos de um sinal contínuo ao longo do tempo.

II. De acordo com o Teorema de Nyquist, para evitar aliasing, a frequência de amostragem deve ser pelo menos duas vezes maior que a maior frequência presente no sinal.

III. A quantização é o processo de conversão de um sinal analógico em um conjunto finito de níveis digitais.

IV. Filtros digitais podem ser utilizados para atenuar ruídos presentes nos sinais medidos pelos sensores.

V. O aumento da frequência de amostragem reduz o erro de quantização do conversor analógico-digital.

Marque a alternativa CORRETA.

Considere o sistema apresentado abaixo, em que um sinal contínuo x(t) é inicialmente amostrado com período T₁, resultando na sequência discreta x[n].

Em seguida, a sequência x[n] passa por um bloco expansor de taxa, resultando em uma sequência v[n], definida por:

A sequência v[n] é então convertida em um sinal contínuo, y(t), por um conversor com taxa de amostragem T₂. Sabendo que x(t) = cos(2nf_ot), com f₀ = 1100Hz e T₁ = T₂ = 250µs, as frequências, em Hz, presentes no sinal de saída são de:

Dois sinais analógicos de um circuito eletrônico foram medidos utilizando-se um osciloscópio com resolução horizontal de 250 𝜇𝑠/𝑑𝑖𝑣 e resolução vertical de 1 𝑉/𝑑𝑖𝑣. Na tela, o sinal do canal 1, CH 1, é representado pela curva contínua, e o sinal do canal 2, CH 2, pela curva tracejada.

Com base na leitura aproximada da tela, assinale a afirmativa que apresenta corretamente as propriedades dos sinais medidos.

A quantização não uniforme é utilizada para reduzir erro em regiões de baixa amplitude, explorando características estatísticas do sinal.

Uma mídia digital possui capacidade de 60 × 10⁶ bytes disponíveis para armazenamento.

Deseja-se gravar um sinal de áudio cuja frequência máxima é 10 kHz utilizando codificação PCM (Modulação por Código de Pulso) com 1.024 níveis de quantização. O sinal será amostrado na menor frequência possível que garanta ausência de perda de informação por recobrimento espectral, e não haverá nenhum tipo de sobrecarga (overload), cabeçalhos nem compressão.

Dadas essas condições, quantos minutos do áudio podem ser gravados na mídia?

Considerando-se a análise de sinais, se comparada com a FFT, a DFT requer um menor esforço computacional por se tratar de um tipo diferente de transformada.

Engenheiros eletricistas que atuam no desenvolvimento de sistemas biomédicos devem possuir conhecimento básico sobre o funcionamento do corpo humano, a fim de interpretar adequadamente os sinais bioelétricos. Nesse contexto, analise as afirmativas a seguir:

I.Os potenciais elétricos gerados pelo tecido muscular cardíaco são detectáveis por eletrodos de superfície e refletem variações fisiológicas relacionadas à despolarização e repolarização celular.

II.O sistema nervoso periférico é responsável exclusivamente pela geração de sinais voluntários, enquanto os sinais autônomos não são elétricos e, portanto, não são detectáveis por sistemas de aquisição.

III.A pele possui propriedades resistivas e capacitivas que influenciam diretamente a qualidade dos sinais bioelétricos adquiridos, sendo necessário considerá-la no projeto dos circuitos de leitura.

Está correto o que se afirma em:

Um sinal de onda senoidal é representado na tela de um osciloscópio, conforme a imagem. O osciloscópio foi ajustado para uma atenuação de 5 V/div e base de tempo de 2 ms/div.

Fonte: CRUZ, Eduardo César Alves; CHOUERI Júnior, Salomão. Eletrônica analógica básica. 2. ed. São Paulo: Érica, 2015.

Avalie as seguintes afirmações sobre este sinal de onda:

I. O seu valor de pico corresponde a 5 V.

II. O seu valor de pico a pico corresponde a 30 V.

III. Possui uma frequência de 125 Hz.

IV. Possui um período de 20 ms.

Assinale a alternativa que contenha APENAS as afirmações corretas.

Um osciloscópio foi usado para medir o sinal presente em dado ponto de teste de um receptor de comunicações. O resultado está mostrado abaixo.

Fonte: Banca Examinadora, 2026.

A amplitude eficaz e a frequência angular do sinal medido são, respectivamente,

Osciloscópio é um instrumento de medida que apresenta gráficos de um ou mais sinais elétricos (de acordo com a quantidade de canais de entrada) em duas dimensões: o eixo vertical da tela representa a frequência do sinal; já o eixo horizontal, a amplitude do sinal, tornando o instrumento útil para mostrar sinais periódicos.

A análise cepstral é um método para investigar estruturas periódicas na forma de onda do sinal de voz.

Em sistemas que precisam amostrar sinais utilizando conversores analógicos para digitais, o Teorema de Nyquist, ou Teorema de Nyquist-Shannon, realiza um papel importante. Sabendo disso, assuma que é necessário amostrar um sinal que possui frequência de 150 Hz. Seguindo o Teorema de Nyquist, assinale a opção CORRETA, que apresenta a frequência de amostragem mínima necessária para esse sinal, que deve ser oferecida pelo conversor analógico para digital.

As características do sinal apresentado pelo osciloscópio da Figura 5 são estabelecidas da seguinte maneira:

Quando analisamos dois ou mais sinais alternados de mesmo tipo e mesma frequência, devemos observar no gráfico o comportamento de seus principais pontos e verificar se eles ocorrem ou não no mesmo instante (hemiciclos positivo e negativo de ambos ocorrendo juntos), e o mesmo com os pontos de máximo e zeros. Os sinais estarão defasados quando:

Deseja-se realizar a codificação digital de determinado sinal.

O sinal de interesse, centralizado em 1 MHz, possui uma largura de banda de 200 kHz e está sujeito à interferência de um sinal centralizado em 4 MHz. Considere que o filtro anti-aliasing é um filtro passa-baixa ideal.

Diante dos fundamentos relacionados à codificação digital de sinais, a menor taxa de amostragem que permite uma representação digital fidedigna do sinal de interesse é de

O sinal analógico deverá ser amostrado a uma taxa de, no mínimo, 1.000 amostras por segundo para que possa ser reconstruído de maneira precisa.

No processamento de sinais, o processo de amostragem consiste na conversão de um sinal contínuo no tempo em um sinal de tempo discreto. Esse processo é regido pelo Teorema de Nyquist, que, se obedecido, permite que o sinal original possa ser reconstruído a partir do sinal amostrado. De acordo com esse teorema, a menor frequência teórica admissível, denominada frequência de Nyquist, para a amostragem de um sinal de 10 kHz é de:

Caso a amostragem seja realizada a uma taxa de 5.000 amostras por segundo, uma eventual componente de 3 kHz presente no sinal analógico de voz será reconstruída, no sistema receptor, como uma soma de componentes de 2 kHz, 3 kHz, 7 kHz e 8 kHz.