Předmět: Číslicové zpracování signálů

« Zpět
Název předmětu Číslicové zpracování signálů
Kód předmětu KE/INZSE
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
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
Vyučující
  • Konečný Jiří, Ing. Ph.D.
  • Pidanič Jan, doc. Ing. Ph.D.
  • Hořeňovská Veronika, Ing.
Obsah předmětu
Zpracování analogového signálu číslicovými prostředky, základní schéma. Spektrum vzorkovaného signálu. Analogově-číslicový převod, vzorkování, kvantování, kódování. Kvantování signálu v amplitudě, kvantovaní chyby, kvantizátor, pravděpodobnostní charakteristiky kvantovacích chyb. Převod signálu z číslicové na analogovou formu. Ideální převod číslicového signálu na analogový, používané způsoby převodu. Analogový ekvivalent číslicového zpracování signálu, číslicový ekvivalent analogového zpracování signálu. Změna periody vzorkování signálu. Snížení vzorkovacího kmitočtu, zvýšení vzorkovacího kmitočtu celistvým násobkem, změny spektra. Změna vzorkovacího kmitočtu v racionálním poměru. Číslicová filtrace (filtrace, interpolace, extrapolace). Přenos a kmitočtová charakteristika nerekurzivního filtru (první seznámení se Z-transformací), impulsní odezva. Rekurzivní filtr, realizace v časové oblasti, přenosová a kmitočtová charakteristika. Číslicové zpracování signálu a Z-transformace. Jednostranná a dvoustranná Z transformace, základní vlastnosti, transformace konvolute. Transformace inverzní k Z-transformaci, základní vztahy. Určování integrací, zpětná transformace pro racionální lomené funkce proměnné z. Diskrétní Fourierova transformace, definice, vlastnosti, výpočet pomocí FFT. Číslicové filtry FIR, IIR, různé způsoby realizace FIR filtrů. Využití teorie návrhu analogových filtrů. Různé způsoby realizace IIR číslicových filtrů. Návrh filtrů s využitím teorie analogových filtrů. Kvantizační šumy v číslicových filtrech. Závěrečná doplnění (k Z-transformaci, využití Matlabu pro návrh filtrů, užití číslicového zpracování v různých oblastech, náhodné signály a číslicové zpracování)

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Metody práce s textem (učebnicí, knihou), Metody samostatných akcí, Laborování
Výstupy z učení
Cílem předmětu je prohloubit dosud získané vědomosti na základě nově získaných znalostí matematiky a rozšiřit je o další oblasti zpracování signálu, zejména o číslicové filtry. Předmět navazuje na předmět Digitální zpracování signálu z bakalářské etapy studiaa. Je nezbytnou teoretickou průpravou pro studium digitálních obvodů v dalších předmětech.
Studiem předmětu student získá hlubší znalosti o zpracování číslicového signálu jako jsou využití diskrétní Fourierovy transformace, Z transformace, analýza a návrh číslicových filtrů, vliv šumů na zpracování apod., a schopnost použít tyto znalosti pro realizaci konkrétních zařízení pro zpracování signálu.
Předpoklady
Předpokladem úspěšného zvládnutí předmětu jsou dobré základní znalosti o zpracování signálu získané v předchozím předmětu o digitálním zpracování signálu.

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

Předpokladem úspěšného zvládnutí předmětu jsou dobré základní znalosti o zpracování signálu. Kromě návštěv přednášek a cvičení je součástí studia také vypracování protokolu o řešení individuálních úloh z oblasti číslicového zpracování signálu zadaných v průběhu semestru (návrh a analýza vybraného obvodu apod).
Doporučená literatura
  • Davídek, V., Pšenička, B. Prostředky diskrétního zpracování signálů. ČVUT.
  • Davídek, V., Sovka, P. Číslicové zpracování signálu a implementace. ČVUT.
  • PRCHAL, J., ŠIMÁK, B. Digitální zpracování signálů v telekomunikacích. ČVUT Praha, 2000.
  • Uhlíř, J., Sovka, P. Číslicové zpracování signálu. ČVUT.


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 (2014) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Řízení procesů (2013) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a řídicí technologie (2015) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Řízení procesů (2014) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Komunikační a řídicí technologie (2016) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Řízení procesů (2015) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky Studijní plán (Verze): Řízení procesů (2016) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní