440-4102/01 – Zpracování číslicových signálů (ZČS)

Garantující katedraKatedra telekomunikační technikyKredity6
Garant předmětuIng. Jan Skapa, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Jan Skapa, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení2023/2024
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SKA109 Ing. Jan Skapa, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 9+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Rozumět číslicovému zpracování signálů a používaným algoritmům. Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti zpracování číslicových signálů.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

V předmětu získají studenti představu o zpracování číslicových signálů, problematice vzorkování a kvantování signálů. Seznámí se s vlastnostmi a se způsoby popisu lineárních, časově invariantních soustav. Získají přehled o metodách návrhu lineárních filtrů a dozvědí se základní pojmy z nelineární (adaptivní) filtrace.

Povinná literatura:

[1] Vratislav Davídek, Miloš Laipert, Miroslav Vlček. [i]Analogové a číslicové filtry.[/i] 2. vyd. Nakladatelství ČVUT, Praha, 2006 dotisk. ISBN 80-01-03026-1 (brož.)

Doporučená literatura:

[1] J. Prchal: Signály a soustavy, ČVUT Praha, 1992 [2] B. Pšenička, V. Davídek: Prostředky digitálního zpracování signálů, ČVUT Praha 1992 [3] Z. Smékal: Číslicové filtry, VUT Brno, 1993 [4] F. Vejražka, Z. Hrdina: Signály a soustavy - sbírka příkladů, ČVUT Praha, 1992

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: 2 samostatné práce (2 x 8 bodů). 1 závěrečný test (20 bodů). Podmínky udělení zápočtu: Získání 20 bodů ze cvičení, přičemž je nutno získat alespoň 4 body za každou samostatnou práci.

E-learning

https://lms.vsb.cz/

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Motivace – výhody a nevýhody DSP systémů oproti analogovému zpracování signálů. Typický DSP systém. 2. Základní operace se signály, základní bloky DSP systémů. 3. Fourierovy řady, Fourierova transformace. 4. DFT, vztah mezi DFT a koeficienty Four. řady. FFT. DCT jako speciální případ DFT. 5. z-transformace, zpětná z-transformace pomocí tabulky a rekurzivním algoritmem. 6. Číslicová korelace, autokorelace, konvoluce – význam, vzájemná souvislost, souvislost s DFT. 7. Pojem filtr a filtrace ve frekvenční oblasti. Filtrace v časové oblasti. 8. Vzorkování – Shannon-Kotělnikův teorém, aliasing, leakage. Rekonstrukce signálu pomocí ideální dolní propusti – sinc. Spektrum vzorkovaného signálu, periodicita spektra. 9. Filtry, lineární filtrace – linearita, kauzalita, časová invariantnost, stabilita; realizační struktury – přímá, kanonická, paralelní, kaskádní; popis lineárních filtrů, převod mezi diferenční rovnicí, přenosovou funkcí, impulzní odezvou a blokovým schematem. Zpětná vazba. 10. Filtry IIR – návrh pomocí normované dolní propusti. Realizační struktury IIR filtrů a srovnání s analogovými filtry. 11. Filtry FIR – návrh pomocí metody oken, frekvenčního vzorkování a optimalizační metodou. Realizační struktury FIR filtrů. Srovnání s IIR. 12. Druhy A/D a D/A převodníků. Kvantování, reprezentace čísel v pevné a pohyblivé řádové čárce. Kvantizační jevy v digitálních systémech. 13. Adaptivní filtrace, systémy s proměnnou periodou vzorkování. 14. Základy analýzy a zpracování vícerozměrných signálů. Cvičení: 1. Základní operace se signály. 2. Fourierovy řady. 3. Fourierova transformace. 4. Diskrétní Frourierova transformace a diskrétní kosinusová transformace. 5. z-transformace. 6. Korelace, autokorelace, konvoluce. 7. Filtrace ve frekvenční a časové oblasti. 8. Vzorkování signálu; Aliasing a Leakage. Rekonstrukce signálu. 9. Návrh filtrů IIR. 10. Návrh filtrů FIR. 11. Realizační struktury filtrů. 12. Dvourozměrná filtrace. Laboratorní cvičení 1. Zpracování obecného řečového signálu. 2. Realizace filtru na DSP procesoru. Projekt Aproximace signálu Fourierovou řadou, Fourierova transformace

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2020/2021 zimní semestr, platnost do: 2023/2024 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 36  20
        Zkouška Zkouška 64 (64) 15 3
                1. Ústní zkouška 32  15
                2. Písemná zkouška 32  0
Rozsah povinné účasti: Jsou povoleny 2 neomluvené neúčasti na cvičení.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: V rámci Individuálního Studijního Plánu (ISP) je třeba neúčasti na domluvených cvičeních konzultovat vždy s patřičným vyučujícím.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2023/2024 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2023/2024 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2021/2022 letní
2020/2021 letní
2019/2020 letní
2017/2018 letní
2016/2017 letní
2015/2016 zimní
2014/2015 zimní
2013/2014 zimní
2011/2012 zimní