Nova abordagem para a teoria de sinais e sistemas é destaque em livro de professor da EESC-USP

Sinais e sistemas têm a reputação de ser um assunto difícil. Essentials of Signals and Systems é o livro lançado pela editora Wiley  com o objetivo de mudar essa reputação mostrando uma nova abordagem para esse tema, ensinando os conceitos essenciais de maneira amigável, intuitiva e acessível. A obra tem como autor Emiliano R. Martins, professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP).

A visão geral do livro é de que as abordagens tradicionais de sinais e sistemas são desnecessariamente complicadas e que as experiências de aprendizado dos alunos são beneficiadas ao se fazer uma conexão clara entre a teoria da representação de sinais e sistemas e a teoria da representação de vetores e operadores em álgebra linear.

O autor começa revisando a teoria da representação em álgebra linear, enfatizando que os vetores são representados por coordenadas diferentes quando a base é alterada e que a base dos autovetores é especial porque simplifica a representação do operador.

“Assim, em cada passo da teoria da representação de sinais e sistemas, buscamos mostrar o passo análogo em álgebra linear. Essa abordagem facilita os alunos a entenderem que sinais são análogos a vetores, que sistemas são análogos às matrizes e que a transformada de Fourier é uma mudança na base que diagonaliza os operadores LTI”, detalha o autor do livro, Emiliano R. Martins.

O texto enfatiza os conceitos-chave na análise de sistemas lineares e invariantes no tempo, demonstrando o significado algébrico e físico da transformadas de Fourier. O conteúdo da obra conecta cuidadosamente as transformações mais importantes (Série de Fourier, Transformada de Fourier em Tempo Discreto, Transformações de Fourier Discretas, Laplace e Transformações Z), enfatizando suas relações e motivações. “Os domínios de tempo contínuo e discreto são conectados e os alunos aprendem passo a passo como usar a função fft, usando exemplos simples”, complementa Martins.

Incorporando objetivos e problemas de aprendizagem e apoiado por códigos Matlab simples para ilustrar os conceitos, o texto do livro apresenta aos alunos as bases para permitir que o leitor busque tópicos mais avançados em cursos posteriores. “Essentials of Signals and Systems nasceu das notas de aula que escrevi para os cursos de Sinais e Sistemas e Processamento Digital de Sinais, ambos ministrados para alunos do SEL-EESC”, revela o autor do livro.

A obra é indicada para alunos de graduação em Engenharia Elétrica e Computação. As informações contidas também são pertinentes para estudantes de Física e áreas relacionadas envolvidas na compreensão de sinais e processamento de sistemas, incluindo aqueles que trabalham em aplicações práticas relacionadas.

Alexandre Milanetti