CZ EN

ZČS: Zpracování číslicových signálů

Garant: Ing. Jan Skapa, Ph.D.
Zkratka: ZČS
Rozsah: prezenční - zápočet a zkouška 3+2, kombinovaná - zápočet a zkouška 9+12
Zařazení: navazující magisterské
Katedra: Katedra telekomunikační techniky
Úroveň studia: pregraduální nebo graduální
Rok zavedení: 2010/2011
Určeno pro fakulty: FEI
Kredity: 6
Povinnost: povinně volitelný
Jazyk: čeština
Typ studia: navazující magisterské

Partnerský předmět

Číslicové zpracování signálů

Spolupráce VUT-VŠB

Skripta "Algoritmy a systémy digitálního zpracování signálů pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO"

Stručný popis

Garant verze předmětu: Ing. Jan Skapa, Ph.D.

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Rozumět číslicovému zpracování signálů a používaným algoritmům. Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti zpracování číslicových signálů.

Popis předmětu

Vyučovací metody

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

Anotace

V předmětu získají studenti představu o zpracování číslicových signálů, problematice vzorkování a kvantování signálů. Seznámí se s vlastnostmi a se způsoby popisu lineárních, časově invariantních soustav. Získají přehled o metodách návrhu lineárních filtrů a dozvědí se základní pojmy z nelineární (adaptivní) filtrace. V závěru rozšíříme Fourierovskou spektrální analýzu o základní možnosti využití waveletových transformací při zpracování signálů.

Doporučená literatura

  • Ifeachor, E. C., Jervis, B.W.: Digital Signal Processing, A Practical Approach. Addison-Wesley Publishing Company 1993.
  • Prchal, J.: Signály a soustavy. ČVUT Praha 1992.
  • Pšenička, B., Davídek, V.: Prostředky digitálního zpracování signálů. ČVUT Praha 1992.
  • Smékal, Z.: Číslicové filtry. VUT Brno 1993.
  • Vejražka, F., Hrdina, Z.: Signály a soustavy - sbírka příkladů. ČVUT Praha 1992.
  • Antoniou, A.: Digital Filtres, analysis, design and applications. McGraw-Hill 1993.

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Průběžná kontrola studia:

  • 3 kontrolní testy (3 x 3 body).
  • 2 samostatné práce (2 x 10 bodů).
  • 1 závěrečný test (15 bodů).

Podmínky udělení zápočtu: Získání 25 bodů ze cvičení, přičemž je nutno získat alespoň 3 body za každou samostatnou práci.

E-learning

http://moodle.kat440.vsb.cz/

Osnova předmětu

Motivace – výhody a nevýhody DSP systémů oproti analogovému zpracování signálů. DFT, vztah mezi DFT a koeficienty Four. řady. FFT. DCT jako speciální případ DFT. Pojem filtr a filtrace ve frekvenční oblasti. z-transformace, zpětná z-transformace pomocí tabulky s rekurzivním algoritmem. Číslicová korelace, autokorelace, konvoluce – význam, vzájemná souvislost, souvislost s DFT. Filtrace v časové oblasti. Vzorkování – Shannon-Kotělnikův teorém, aliasing, leakage. Rekonstrukce signálu pomocí ideální dolní propusti – sinc. Spektrum vzorkovaného signálu, periodicita spektra. Filtry, lineární filtrace – linearita, kauzalita, časová invariantnost, stabilita; realizační struktury – přímá, kanonická, paralelní, kaskádní; popis lineárních filtrů, převod mezi diferenční rovnicí, přenosovou funkcí, impulzní odezvou a blokovým schématem. Zpětná vazba. Filtry IIR – návrh pomocí normované dolní propusti. Realizační struktury IIR filtrů a srovnání s analogovými filtry. Filtry FIR – návrh pomocí metody oken, frekvenčního vzorkování a optimalizační metodou. Realizační struktury FIR filtrů. Srovnání s IIR. Druhy A/D a D/A převodníků. Kvantování, reprezentace čísel v pevné a pohyblivé řádové čárce. Kvantizační jevy v digitálních systémech. Adaptivní filtrace, systémy s proměnnou periodou vzorkování. Základy diskrétní waveletové transformace a jejího použití v technických aplikacích. Úvod do zpracování řečových a audio signálů. Základy analýzy a zpracování vícerozměrných signálů.



Zpět