440-4118/01 – Zpracování signálů v komunikacích II (ZSK II)
| Garantující katedra | Katedra telekomunikační techniky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Jan Skapa, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Jan Skapa, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2021/2022 | Rok zrušení | 2023/2024 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními metodami a principy zpracování 1D, 2D i vícerozměrných signálů při jejich analýze a přenosu komunikačním přenosovým řetězcem. Pozornost je věnována jak signálům modelovým (umělým) tak signálům reálným (řečové signály, reálný obraz). Studenti se dozvědí, jaké nástroje je možné využít k analýze a zpracování jedno- i vícerozměrných signálů. Tyto nástroje dokáží mezi sebou porovnat z hlediska jejich využitelnosti v konkrétních aplikacích. Následně tyto nástroje budou schopni aplikovat na konkrétním případu a výsledky kriticky analyzovat, vyhodnotit a náležitě prezentovat.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Anotace
Předmět se zaměřuje na seznámení se základními principy a metodami zpracování signálů při jeho přenosu telekomunikačním přenosovým řetězcem. Studenti se seznámí s pojmy frekvence, spektrum signálu a jejich významy. Dále se seznámí se základními operacemi se signály a jejich vlivem na spektrum signálu. Seznámí se s významem Fourierových řad, Fourierovy transformace, okenních funkcí a krátkodobé Fourierovy transformace. Seznámí se s principy vzorkování 1D a 2D signálů a jevy, ke kterým při vzorkování dochází (aliasing, leakage, moiré). Odvodí si vzorkovací teorém. Seznámí se s principy 1D a 2D diskrétní Fourierovy transformace a diskrétní kosinusové transformace. Dále se seznámí s dvourozměrnou Fourierovou transformací a jejím významem pro optické zobrazování v optických komunikacích. V závěru se seznámí s pojmem kepstrum a jeho využitím v základních aplikacích oblasti zpracování řečových signálů (rozpoznávání řeči (speech to text), rozpoznávání řečníka (speaker recognition), převod textu na řeč (text to speech)).
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
2 testy
Zkouška písemná i ústní
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
1. Základní typy signálů. Základní operace se signály.
2. Spektrum signálu, Fourierova řada. Fourierova transformace.
3. Spektra základních typů signálů.
4. Základní operace se signály a jejich vliv na spektrum signálu.
5. 1D a 2D ideální vzorkovací funkce, vzorkovací teorém.
6. Rekonstrukce signálů ideální dolní propustí. Rekonstrukce reálným filtrem.
7. 1D a 2D diskrétní Fourierova transformace a diskrétní kosinusové transformace, jejich vlastnosti a srovnání.
8. Krátkodobá Fourierova transformace, spektrogram.
9. Okenní funkce a jejich spektrální vlastnosti.
10. Filtrace a její vliv na spektrum signálu. Hovorové pásmo.
11. 2D diskrétní Fourierova transformace a její vztah k optickým zobrazovacím soustavách. Airyho obrazec.
12. Diskrétní waveletová transformace DWT jako filtrace. Banky filtrů.
13. Vícerozměrné signály, jejich interpretace, zpracování a zobrazování. Analýza hlavních komponent.
Formát výuky je zvolen tak, aby se studenti skrze modelování jevů z každodenní zkušenosti dostali k matematickým vztahům, které tyto jevy popisují a následně se naučili zpětně tyto vztahy použít.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky