352-0916/02 – Zpracování signálů (ZprS)
| Garantující katedra | Katedra automatizační techniky a řízení | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Jiří Tůma, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jiří Tůma, CSc. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2013/2014 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS, HGF | Určeno pro typy studia | doktorské |
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:
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky