Předmět: Počítačové zpracování signálů

» Seznam fakult » FM » ITE
Název předmětu Počítačové zpracování signálů
Kód předmětu ITE/PZS
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní a letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Málek Jiří, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Témata přednášek: 1) Úvod, diskrétní (deterministické) signály a systémy, lineární systémy (LTI), konvoluce 2) Korelace deterministických signálů, Fourierova transformace v diskrétním čase (DTFT), DTFT spektrum 3) Frekvenční charakteristika, aplikace DTFT 4) Číslicove filtry, decibel, odstup signálu od šumu (SNR), vzorkování, kvantizace 5) Změna vzorkovací frekvence, Z-transformace a její vlastnosti 6) Analýza systémů pomocí Z-transformace 7) Systémy s lineární a minimální fází, diskrétní Fourierova transformace (DFT) 8) Vlastnosti DFT, metody Overlap-Add, Overlap-Save, rychlá Fourierova transformace (FFT) 9) Praktická spektrální analýza, harmonická analýza 10) Základy digitální filtrace, návrhy filtrů FIR 11) Návrhy filtrů FIR a IIR 12) Aplikace číslicového zpracování signálů Témata cvičení: 1) Opakování základů Matlabu a vybrané matematické úlohy 2) Transformace signálu, konvoluce v prostředí Matlab 3) Řešení diferenčních rovnic rekurzivním dosazováním, příchozí směr akustického signálu (Direction of Arrival, DoA), DTFT spektrum 4) Frekvenční charakteristika, řešení diferenčních rovnic pomocí DTFT 5) Propojení systémů, decibel, SNR, aliasing 6) Změna vzorkovací frekvence, Z-transformace racionální funkce, vztah Z-transformace a DTFT 7) Zobrazení Z-přenosu v prostředí Matlab, inverzní Z-transformace, vztahy mezi různými popisy LTI systému 8) Fázovací články, zpětnovazební systém, výpočet DFT z definice v prostředí Matlab 9) Kruhová konvoluce, FFT 10) Harmonická analýza 11) Nulovací a hřebenové filtry, metoda IRT pro návrh FIR filtrů 12) Metoda oken pro návrh FIR filtrů, návrh filtrů v prostředí Matlab 13) Aplikace číslicového zpracování signálů

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Demonstrace
  • Účast na výuce - 56 hodin za semestr
Výstupy z učení
Předmět je zaměřen na prohloubení teoretických znalostí a praktických zkušeností v oblasti číslicového zpracování signálů. Cílem je zvládnout metody návrhu různých typů číslicových filtrů a osvojit si použití integrálních transformací (DTFT, DFT, Z) při analýze jednorozměrných signálů a systémů. Důraz je kladen též na praktickou stránku implementace metod na moderních počítačích. Absolvováním předmětu získají studenti potřebné znalosti umožňující pokračovat ve studiu číslicových signálů samostatně pomocí odborných publikací.
Teoretické poznatky a praktické dovednosti z požadované oblasti
Předpoklady
Nejsou žádné podmínky registrace, doporučené předchozí absolvování předmětu SGI

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška

Cvičení: Úspěšné vyřešení krátkých, samostatných úloh (písemná forma); zvládnutí implementace základních úloh v prostředí Matlab; aktivní účast v diskuzi na probíraná témata. Zkouška: Zodpovězené otázky v rámci písemné zkoušky s případným ústním dozkoušením.
Doporučená literatura
  • BOAZ PORAT. Course in Digital Signal Processing. Wiley, 1997. ISBN 10: 0471149616.
  • MONSON H. HAYES. Schaum's outlines of Theory and Problems of Digital Signal Processing. McGraw-Hill, 1999. ISBN 0-07-027389-8.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Informační technologie (2013) Kategorie: Informatické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Mechatronika (2016) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Automatické řízení a inženýrská informatika (2016) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní