CZ EN

SaS: Signály a soustavy

Garant: Prof. Ing. Pavel Nevřiva, CSc.
Zkratka: SaS
Rozsah: prezenční - zápočet a zkouška 2+2, kombinovaná - zápočet a zkouška 2+12
Zařazení: Bakalářské studium
Katedra: Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství
Úroveň studia: pregraduální nebo graduální
Rok zavedení: 2010/2011
Určeno pro fakulty: FEI
Kredity: 4
Povinnost: povinně volitelný
Jazyk: čeština
Typ studia: bakalářské

Partnerský předmět

Analýza signálů a soustav

Spolupráce VUT-VŠB

Skripta "Úvod do analýzy signálů a soustav pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO"

Stručný popis

Garant verze předmětu: Ing. Blanka Filipová, Ph.D.

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu Signály a soustavy je poskytnout dostatečný základ pro další studium bakalářských kurzů v oblasti řízení, sdělovací techniky, elektrických obvodů, návrhu filtrů a digitálního zpracování signálů. Student bude umět určit základní korelační a spektrální charakteristiky různých typů signálu. Bude schopen provést analýzu LTIL soustavy. Bude umět používat prostředí MATLAB/Simulnik pro analýzu signálů a soustav.

Popis předmětu

Vyučovací metody

  • Přednášky
  • Individuální konzultace
  • Cvičení (v učebně)
  • Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Cílem předmětu Signály a soustavy je poskytnout dostatečný základ pro další studium v oblasti řízení, sdělovací techniky, elektrických obvodů, návrhu filtrů a digitálního zpracování signálů. Tento kurz je určen pro posluchače bakalářského studia oboru elektronika a měřicí a řídicí technika a biomedicínská technika na fakultě elektrotechniky a informatiky na VŠB-TU Ostrava. Kurz Signály a soustavy se zabývá analýzou signálů a soustav jak se spojitým tak s diskrétním časem.

Povinná literatura

  • Horák, B., Nevřiva, P.: Signály a soustavy III. VŠB Ostrava. Ostrava 1998.
  • Chen, Chi-Tsong: System and Signal Analysis. Saunders College Publishing. New York 1994.
  • Nevřiva, P.: Signály a soustavy I a II. VŠB Ostrava. Ostrava 1998. 

Doporučená literatura

  • Couch, L. W. II: Digital and Analog Communications Systems. Macmillan Publishing Comp. New York 1989.
  • Kamen, E. W., Heck, B. S.: Fundamentals of signals and systems using the web and Matlab. Prentice Hall. New Jersey 2000.
  • Nevřiva, P.: Analýza signálů a soustav. BEN Praha. Praha 2000.
  • Vejražka, F.: Signály a soustavy. ČVUT Praha. Praha 1996. 

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Průběžná kontrola studia: Student písemně vypracuje dva protokoly z počítačových laboratorních cvičení. První na téma analýza signálu se spojitým časem, druhý na téma analýza soustav se spojitým časem. Za každý protokol a jeho aktivní obhajobu může student získat až 10 bodů. Za oba protokoly může tedy student získat maximálně 20 bodů. Na konci semestru student vypracuje závěrečný test, může získat až 20 bodů. Kurz je ukončen závěrečnou zkouškou, která se skládá z písemné části 0–50 bodů a z části ústní 0–10 bodů. Aby student obstál u zkoušky musí uspět ve všech částech zkoušky. V písemné části musí získat alespoň 26 bodů, v ústní části alespoň 1 bod.

Podmínky udělení zápočtu: Studentu je udělen zápočet, pokud vypracoval a byly mu klasifikovány oba laboratorní protokoly a pokud vypracoval a byl mu klasifikován závěrečný test a pokud získal celkem alespoň 15 bodů za cvičení.

Osnova předmětu

Přednášky

Prostředky MATLABu pro analýzu signálů a soustav. Signál. Základní pojmy. Signál se spojitým časem. Základní definice. Časové průměry. Ortogonální funkce. Harmonický signál. Diracův impuls. Analýza signálu v časové oblasti. Korelační analýza signálu se spojitým časem. Analýza signálu v kmitočtové oblasti I. Fourierovy řady. Diskrétní spektrum. Diskrétní spektrum výkonu. Analýza signálu v kmitočtové oblasti II. Fourierova transformace. Spektrum. Spektrum energie. Spektrum výkonu. Náhodný signál. Korelační a spektrální analýza náhodného signálu. Náhodný proces. Soustava. Základní pojmy. LTIL soustava. Lineární soustava. Lineární časově invariantní soustava. Analýza soustavy v časové oblasti. Impulsová charakteristika soustavy. Konvoluce. Popis LTIL soustavy diferenciální rovnicí. Stabilita soustavy. Analýza soustav v kmitočtové oblasti. Kmitočtový přenos soustavy. Transformace harmonického signálu LTIL soustavou. Ideální filtr, kauzální filtr. Aplikace v komunikační technice. Amplitudová modulace. Kmitočtová modulace. Použití Laplaceovy transformace pro analýzu signálů a soustav. Signál s diskrétním časem. Analýza signálu v časové a kmitočtové oblasti. Soustava s diskrétním časem. Analýza soustavy v časové a kmitočtové oblasti.

Laboratoře

Úvodní laboratorní cvičení. Základní parametry signálů. Vzájemně korelační funkce energetických signálů. Diskrétní spektrum signálu. Spektrum (spektrální hustota) signálu. Zadání a příprava protokolu č. 1. Analýza soustavy v časové oblasti – Simulink. Stabilita soustavy. Kmitočtový přenos soustavy. Zadání a příprava protokolu č. 2. Amplitudová modulace posloupnosti pravoúhlých impulsů. Laplaceova transformace LTIL soustavy. Analýza signálu s diskrétním časem pomocí MATLAB. Závěrečný test. Ukončení počítačových laboratoří.



Zpět