352-0916/02 – Zpracování signálů (ZprS)

Garantující katedraKatedra automatizační techniky a řízeníKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Jiří Tůma, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Jiří Tůma, CSc.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2013/2014Rok zrušení
Určeno pro fakultyFS, HGFUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SUR111 Ing. Pavel Šuránek, Ph.D.
TUM52 prof. Ing. Jiří Tůma, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 25+0
kombinovaná Zkouška 25+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Vzorkování a kvantování, odstup-signálu od šumu, analogové a digitální filtry, Vold-Kalmánův řádový filtr první a druhé generace, Fourierová transformace, algoritmy rychlé Fourierovy transformace (FFT a FFTW), autospektrum, analytický signál, Hilbertova transformace, modulace a demodulace harmonických signálů, výpočet obálky a fáze analytického signálu, rozbalení fáze, kvadraturní směšování, parametrické a neparametrické metody výpočtu frekvenční charakteristiky, autokorelací funkce, křížová korelační funkce, Wiener-Chinčinovy vztahy, waveletova transformace, dekomposice a rekonstrukce signálů.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Projekt

Anotace

Volbou předmětu lze získat poznatky, které se nyní běžně očekávají od strojního inženýra při práci ve zkušebnách a projekčních (konstrukčních) kancelářích, popř. v odděleních pro kontrolu a řízení jakosti nebo v diagnostice při údržbě. Studenti se seznámí s frekvenční analýzou signálů a dalšími postupy, které se běžně používají při zpracování signálů moderními analyzátory. Předmět poskytuje základní poznatky pro diagnostiku, popřípadě připravuje na tvorbu software ke zpracování časových průběhů různých veličin. Zavedení předmětu je odezvou na průnik elektrotechniky do strojírenství a požadavky trhu se strojírenskými výrobky v zemích Evropského společenství.

Povinná literatura:

Tůma, J.Signal processing. Skripta VŠB TU, FS, 2009, ISBN 978-80-248-2114-6. (http://fs1.vsb.cz/~tum52/Skripta/) OPPENHEIM, A.V. - SCHAFER, R.W. Digital signal processing. Prentice-Hall, International, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey. 1975. Randall, R.B. Frequency Analysis. Bruel&Kjaer, 1987. MITRA, SANJIT K. Digital signal processing, McGraw-Hill, Boston, 2001, ISBN 0-07-232105-9. TŮMA, J. Zpracovaní signálů získaných z mechanických systém. Praha: Sdělovací technika Praha, 1997. Tůma, J., Vehicle gearbox noise and vibration : measurement, signal analysis, signal processing and noise reduction measures. Chichster, West Sussex : John Wiley & Sons Ltd, 2014. ©2014 Philips, L., Parr, J., Riskin, E., Signals, Systems, and Transforms (4th Edition). Boston : Pearson, [2014], ISBN-13: 978-0131989238

Doporučená literatura:

Tůma, J. Signal Analyser, software pro podporu výuky zpracování signálů. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 20002-2004. (poskytuje se zdarma).

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Výsledek studia je ověřen odevzdáním projektů, absolvováním testu a ústní zkouškou.

E-learning

Další požadavky na studenta

Student musí odevzdat projekty, absolvovat test a složit ústní zkouškou.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Rozdělení signálů. Vzorkování, vzorkovací frekvence. Analogové a číslicové filtry, odvození číslicového filtru z analogového filtru, bilineární transformace. 2. Filtr prvního řádu a notch filtr. Filtry FIR a IIR. Srovnání vlastností, návrh prostředky Matlabu. 3. Fourierova transformace (FT). Slovník, obraz integrace a derivace. Autospektrum se stupnicí RMS, PWR a PSD. 4. FT konstantního a harmonického signálu. Vliv časových oken na složení spektra 5. Metody výpočtu rychlé Fourierovy transformace (FFT). Metoda DIT a DIF, motýlkové diagramy. Urychlení výpočtu. 6. Průměrování spekter, překrytí bloků pro výpočet spekter. 7. Hilbertova transformace. Analytický signál. Obálka a fáze analytického signálu. Amlitudová a fázová modulace - demodulace. 8. Převzorkování signálů. Řádová analýza. 9. Synchronní filtrace signálů. Frekvenční charakteristika filtru 10. Měření frekvenčních charakteristik s využitím Fourierovy transformace. Testovací signály impuls a bílý šum. 11. Koherence a faktory ovlivňující přesnost měření frekvenčních charakteristik (rezonance, antirezonance, nelinearita a neměřené vstupy) 12. Waveletová transformace. Spojitá a diskrétní. Využití waveletů k odstranění šumu, kompresi a indikaci bodu zlomu 13. Vold-Kalmanová řádová filtrace. Datová a strukturální rovnice. Globální řešení. Využití pro systémy výzkumu kvality zvuku

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2013/2014 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (P2301) Strojní inženýrství (3902V010) Automatizace technologických procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (P2301) Strojní inženýrství (3902V010) Automatizace technologických procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (P2301) Strojní inženýrství (3902V010) Automatizace technologických procesů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (P2301) Strojní inženýrství (3902V010) Automatizace technologických procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (P2301) Strojní inženýrství (3902V010) Automatizace technologických procesů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (P2301) Strojní inženýrství (3902V010) Automatizace technologických procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (P2346) Strojní inženýrství (3902V056) Řízení strojů a procesů K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku