450-2009/04 – Signály a soustavy (SaS)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Blanka Filipová, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Blanka Filipová, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2015/2016 | Rok zrušení | 2020/2021 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
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
Další studijní materiály
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 - 30 bodů a z části ústní 0 - 30 bodů.
Aby student obstál u zkoušky musí uspět ve všech částech zkoušky. V písemné části musí získat alespoň 15 bodů, v ústní části alespoň 10 bodů.
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.
Amplitudová modulace. Úhlová modulace.
Soustava. Základní pojmy. LTIL soustava.
Přechodová charakteristika, impulsová charakteristika. Popis soustavy diferenciální rovnicí.
Konvoluce. Stabilita soustavy.
Analýza soustav v kmitočtové oblasti. Kmitočtový přenos soustavy.
Transformace harmonického signálu LTIL soustavou. Ideální filtr, kauzální filtr.
Počítačové laboratoře:
Úvodní laboratorní cvičení. Úvod do Matlabu.
Základní parametry signálů.
Korelační funkce.
Diskrétní spektrum signálu.
Spojité spektrum signálu.
Práce na projektu č. 1
Test č.1
Filtrace signálu - využití Signal Processing Toolboxu.
Analýza soustavy v časové oblasti - Simulink. Přechodová a impulsová charakteristika.
Stabilita soustavy.
Kmitočtový přenos.
Práce na projektu č. 2
Průchod harmonického signálu LTIL soustavou.
Test č.2. Ukončení počítačových laboratoří.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.