450-2009/03 – Signály a soustavy (SaS)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity6
Garant předmětuIng. Blanka Filipová, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Blanka Filipová, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DEM75 Ing. Blanka Filipová, Ph.D.
MAC37 Ing. Zdeněk Macháček, Ph.D.
PIE046 Ing. Martin Pieš, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu Signály a soustavy je poskytnout dostatečný základ pro další studium bakalářských kurzů v oblasti řízení, sdělovací techniky, elektrických obvodů, návrhu filtrů a digitálního zpracování signálů. Student bude umět určit základní korelační a spektrální charakteristiky různých typů signálu. Bude schopen provést analýzu LTIL soustavy. Bude umět používat prostředí MATLAB/Simulnik pro analýzu signálů a soustav.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Náplní předmětu jsou základní matematické metody, které se využívají pro analýzu a zpracování signálů s cílem extrakce důležitých informací. V rámci předmětu jsou diskutovány algoritmizační postupy zpracování signálů v časové, prostorové a časově prostorové oblasti v kontextu reálných signálů. Zároveň je zde probírán matematický aparát pro analýzu a modelování soustav se spojitým časem.

Povinná literatura:

Nevřiva P.: Analýza signálů a soustav. BEN Praha, Praha 2000. Vejražka F.: Signály a soustavy. ČVUT Praha, Praha 1996. Kamen, E.W., Heck, B.S.: Fundamentals of signals and systems using the web and Matlab. Prentice Hall, New Jersey 2000. Chen Chi-Tsong: System and Signal Analysis. Saunders College Publishing, New York 1994. Výukové materiály na http://lms.vsb.cz

Doporučená literatura:

Nevřiva P.: Signály a soustavy I a II VŠB Ostrava, Ostrava 1998. Horák B., Nevřiva P.: Signály a soustavy III. VŠB Ostrava, Ostrava 1998. Couch L.W.II: Digital and Analog Communications Systems. Macmillan Publishing Comp., New York 1989

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: 2 projekty po 10 bodech, 2 testy po 10 bodech. Podmínky udělení zápočtu: Minimum 15 bodů Kurz je ukončen závěrečnou zkouškou, která se skládá z písemné části 0 - 50 bodů a z části ústní 0 - 10 bodů. Aby student obstál u zkoušky musí uspět ve všech částech zkoušky.V písemné části musí získat alespoň 26 bodů, v ústní části alespoň 1 bod.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Signál. Základní pojmy. Signál se spojitým časem. Základní definice. Časové průměry. Harmonický signál. Diracův impuls. Analýza signálu v časové oblasti. Korelační analýza signálu se spojitým časem. Analýza signálu v kmitočtové oblasti I. Fourierovy řady. Diskrétní spektrum. Diskrétní spektrum výkonu. Analýza signálu v kmitočtové oblasti II. Fourierova transformace. Spektrum. Spektrum energie. Spektrum výkonu. Náhodný signál. Korelační a spektrální analýza náhodného signálu. Náhodný proces. Modulace signálů. Amplitudová a úhlová modulace. Soustava. Základní pojmy. LTIL soustava. Analýza soustavy v časové oblasti. Impulsová charakteristika soustavy. Popis LTIL soustavy diferenciální rovnicí. Konvoluce. Stabilita soustavy. Analýza soustav v kmitočtové oblasti. Kmitočtový přenos soustavy. Použití Laplaceovy transformace pro analýzu signálů a soustav. Transformace harmonického signálu LTIL soustavou. Ideální filtr, kauzální filtr. Počítačové laboratoře: Úvodní laboratorní cvičení. Úvod do Matlabu. Výpočet základních parametrů signálů. Korelační funkce spojitých signálů. Diskrétní spektrum signálu. Spojité spektrum signálu. Práce na projektu č.1 Test č.1. Analýza soustavy v časové oblasti - Simulink. Přechodová a impulsová charakteristika. Stabilita soustavy. Kmitočtový přenos soustavy. Práce na projektu č.2. Využití operátorového přenosu při analýze LTIL soustavy. Průchod harmonického signálu LTIL soustavou. Filtrace signálu. Použití Signal Processing Toolboxu. Test č.2. Ukončení počítačových laboratoří. Projekty: 1. Korelační a spektrální analýza signálu se spojitým časem. 2. Analýza LTIL soustavy se spojitým čase. Časová náročnost každého projektu je 5 hodin.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr, platnost do: 2016/2017 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  15
        Zkouška Zkouška 60  27
Rozsah povinné účasti: -

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika K angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A150002) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A060011) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (B0714A150004) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0714A060013) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika K angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika K angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika K angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2660) Počítačové systémy pro průmysl 21. století P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika P angličtina Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (2612R041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika K angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - bc. 2020/2021 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2019/2020 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2018/2019 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2017/2018 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2016/2017 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - bc. 2015/2016 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok