Předmět: Digitální signálové procesory

« Zpět
Název předmětu Digitální signálové procesory
Kód předmětu KE/INSPE
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 2
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Novák Jaroslav, prof. Ing. CSc.
  • Hájek Martin, Ing.
  • Lauterbach Martin, Ing.
  • Pidanič Jan, doc. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Od algoritmů k architektuře DSP, základní dělení DSP. Architektura a struktury DSP konstrukce bloků aritmetiky dat. Struktura pamětí dat a programu, způsoby adresování, DMA. Instrukční soubor DSP Analog Device řady SHARC, rozdíly proti univerzálním procesorům. Struktury DSP s pevnou a pohyblivou řádovou čárkou, chyby výpočtu. Vnější hardware DSP připojení A/D, D/A, pamětí. Inicializace DSP. Reprezentace dat s konečnou délkou slova a důsledky kvantování na zpracování signálů. Implementace IIR filtrů. Implementace FIR filtrů. Základní operace algoritmů FFT s různým základem. Příprava dat pro vlastní výpočet FFT, možnosti úspory operací. Výpočet cyklické konvoluce, filtrace ve frekvenční oblasti. Příklady aplikací: zpracování hudebního signálu, radary. Moderní trendy v technice DSP, WLIW procesory, použití procesorů pro všeobecné použití pro zpracování signálů.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Metody samostatných akcí
Výstupy z učení
Cílem předmětu je seznámit studenty se současnými možnostmi realizace algoritmů číslicové zpracování signálu na digitálních signálových procesorech (DSP). Pozornost zaměřena na efektivní a správnou implementaci algoritmů číslicové filtrace, FFT, korelace apod. Praktické aspekty včetně demonstrace na cvičením probíhá na vývojových deskách s DSP řady SHARC od firmy Analog Devices.
Znalost architektury DSP procesorů. Algoritmizace a optimalizace základních úloh číslicového zpracování signálů na HW s DSP Analog Devices v jazyce symbolických adres a v jazyce C.
Předpoklady
Programování ve vyšším programovacím jazyce (ideálně C/C++), povědomí o vnitřním uspořádání mikroprocesorů a jejich programování na úrovni instrukčního souboru. Základy číslicového zpracování signálů (problematika vzorkování, Fourierova transformace).
KE/INLOE
----- nebo -----
KE/ZNLOE

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Posouzení zadané práce, Rozhovor

Docházka na cvičení je povinná. Podmínkou získání zápočtu je kromě splněné docházky obhájení samostatného projektu - implementace vybraného algoritmu do desky s DSP procesorem a vypracování programátorské a uživatelské dokumentace. Předmět je zakončen ústní zkouškou, kde student zodpoví otázky z předem daného seznamu.
Doporučená literatura
  • Kuo, S.M. Real-Time Digital Signal Processing. John Wiley, 2006.
  • Skalický, P. Aplikace signálových procesorů - cvičení. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2003.
  • Skalický, P. Číslicové systémy v radiotechnice. Vydavatelství ČVUT, Praha, 2004.
  • Skalický, Petr. Aplikace signálových procesorů. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2003. ISBN 80-01-02647-7.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a řídicí technologie (2015) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a řídicí technologie (2016) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a řídicí technologie (2014) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní