Předmět: Digitální signálové procesory

» Seznam fakult » FM » ITE
Název předmětu Digitální signálové procesory
Kód předmětu ITE/SIP
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Holada Miroslav, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Témata přednášek: 1) Architektura signálových procesorů, jejich programování, vstupně-výstupní zařízení. 2) Instrukční soubor signálového procesoru, rozdíly proti univerzálním procesorům a zákaznickým obvodům. 3) Způsoby programování, lineární programování, strojový kód, vyšší programovací jazyk (C). 4) Připojení periférií, A/D, D/A, pamětí a vnější hardware. 5) Číslicový signál a přenášená informace, vzorkování a kvantování, prezentace signálu, rozlišení a numerická stabilita. 6) Analýza číslicových signálů v časové oblasti. Číslicové filtry FIR a IIR, konvoluce a jejich implementace v DSP. 7) Analýza číslicového signálu ve frekvenční oblasti. FFT a její realizace, příprava dat, prezentace výsledků. 8) Filtrace signálu, potlačování šumu. 9) Zpracování dat v reálném čase. Využití přerušení. 10) Příklady aplikačního využití signálových procesorů. Projekt Scrambler, tónová volba. 11) Alternativní procesory pro číslicové zpracování signálu. 12) Přípravek BeagleBoard-xM. 13) Přehled posledních dostupných technologií předních výrobců procesorů. 14) Opakování a shrnutí klíčových témat. Náplň laboratorních cvičení: 1) Struktura vývojové desky se signálovým procesorem. 2) Vývojové prostředí signálového procesoru Code Composer Studio (v 6. a vyšší), možnosti programování a ladění programů. 3) Programování ve vyšším programovacím jazyce C, operace používané v DSP. 4) Komunikace s periferními zařízeními a nadřazeným počítačem. 5) Vzorkování, ověření vzorkovacího teorému, prezentace dat. 6) Základní metody časové analýzy. 7) Střední hodnota, krátkodobá energie a počet průchodů nulou číslicového signálu. 8) Návrh FIR a IIR filtrů v prostředí MATLAB a jejich implementace do DSP. 9) Realizace filtrů typu DP, HP, PP a PZ. Testování na reálných datech. 10) Amplitudová modulace a projekt Scrambler. 11) Identifikace periodického signálu v šumu pomocí autokorelační funkce. Možnosti FFT. 12) Generování a dekódování DTMF signálu. 13) Alternativní hardware pro realizaci úloh DSP - jednodeskový počítač BeagleBoard-xM 14) Ukázkové aplikace a projekty na přípravku BeagleBoard.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování)
  • Účast na výuce - 56 hodin za semestr
Výstupy z učení
Předmět seznamuje posluchače s možnostmi praktického využití signálových procesorů pro základní metody číslicového zpracování signálů. Je probrána architektura signálových procesorů, způsob programování a algoritmizace úloh pro zpracování v reálném čase, dostupné periferie a jejich možnosti. Na praktických příkladech jsou prezentovány metody časové a frekvenční analýzy, algoritmy výpočtu konvoluce, korelace, FFT a možnosti návrhu číslicových filtrů.
Teoretické poznatky a praktické dovednosti z požadované oblasti
Předpoklady
Podmínka registrace: nutná znalost zpracování číslicového signálu, programování

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška, Písemná zkouška

Zkouška je písemná, požaduje se znalost řešení příkladů ze cvičení a odpřednášené látky. Požadavky pro zápočet: aktivní účast na cvičení, úspěšné absolvování testů. Zkouška je písemná, požadována je znalost odpřednášené látky.
Doporučená literatura
  • Dvořák, V. - Drábek. V. Architektura procesorů. VUT Brno, 1999..
  • Hlavička, J. Architektura počítačů. Skriptum ČVUT FEL, Praha 1996..
  • McClellan J.H., Schafer R., Yoder M.A. DSP First - A Multimedia Approach. Prentice Hall, 1998..
  • Smékal, Z., Vích, R. Zpracování signálů pomocí signálových procesorů. Radix. Praha, 1998..


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 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní