454-0051/01 – Digital Signal Processing (ZČS)

Gurantor departmentDepartment of TelecommunicationsCredits8
Subject guarantordoc. Ing. Daniel Kaminský, CSc.Subject version guarantordoc. Ing. Daniel Kaminský, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementChoice-compulsory
YearSemestersummer
Study languageCzech
Year of introduction1992/1993Year of cancellation2005/2006
Intended for the facultiesFEIIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
CHM15 Ing. Zdeňka Chmelíková, Ph.D.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+2

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Student zná metody zpracování potřebné pro digitalizaci telekomunikačních signálů.

Teaching methods

Summary

Fundamental conceptions, electric circuit law and solving methods. passive element characteristics and utilization, passive RC, RL and RLC circuits solving. signal characteristics and description. semiconductor component characteristics and characterization, diodes, transistors, thyristors, operational amplifiers, optoelectronic elements. amplifier parameters and design, switches, flip-flop circuits with transistors, Integrated Circuits and operational amplifier. voltage and current supply characteristics, rectifiers with collective capacitor, linear and impulse voltage rectifiers D/A and A/D converter principles. optoelectronic element application.

Compulsory literature:

E. C. Ifeachor, B.W. Jervis: Digital Signal Processing, A Practical Approach, Addison-Wesley Publishing Company, 1993 Oppenheim and Schaffer: Digital Signal Processing, Prentice Hall, 1975 J. Prchal: Signály a soustavy, ČVUT Praha, 1992 F. Vejražka: Signály a soustavy, ČVUT Praha, 1992 B. Pšenička, V. Davídek: Prostředky digitálního zpracování signálů, ČVUT Praha 1992 Z. Smékal: Číslicové filtry, VUT Brno, 1993

Recommended literature:

Analogové a číslicové přístroje II - Spektrální analyzátory, ČVUT Praha, 1988 S. Daďo: Syntéza měřících přístrojů, ČVUT Praha 1994 B. Pšenička, V. Davídek: Prostředky digitálního zpracování signálů - cvičení, ČVUT Praha, 1994 F. Vejražka, Z. Hrdina: Signály a soustavy - sbírka příkladů, ČVUT Praha, 1992 Introduction to digital signal Processing A. Antoniou: Digital Filtres, analysis, design and applications, McGraw-Hill, 1993 S. Lawson, A. Mirzai: Wave Digital Filtres, Ellis Horwood, 1990 M. Yaminy Sharif: DSP Syllabuses, Edinburgh, Napier University

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

Průběžná kontrola studia: Test. 2 samostatné práce. Zpracování 2 zadaných úkolů v prostředí MATLAB. Podmínky udělení zápočtu: Získání 15 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednášky: Úvod do teorie digitálního zpracování signálů. Hlavní výhody digitálního zpracování signálů. Aplikační oblasti. Hlavní matematické operace používané v DSP a jejich fyzikální význam (konvoluce, korelace, digitální filtrace, diskrétní transformace, modulace). Přehled "real - time" zpracování signálů (typický DSP systém, A/D, D/A - rekonstrukce signálů), DSP procesory. Příklady aplikací. Diskrétní transformace. Fourierova transformace. DFT, zpětná DFT, FFT, zpětná FFT. Z transformace a její použití v digitálním zpracování signálů. Z transformace a její vlastnosti. Aplikace Z transformace v DSP. Representace signálů číslicovými posloupnostmi a strukturami. Linearita, stabilita, kauzalita a časová invariantnost soustavy. Z transformace. Korelace a konvoluce. Korelace, autokorelace, vlastnosti, aplikace. Konvoluce, vlastnosti, aplikace. Implementace. Úvod do teorie návrhu digitálních filtrů. Úvod do teorie digitálních filtrů - typy filtrů FIR, IIR. Výběr typu filtru. Návrh filtru. Příklady. Filtry s nekonečnou impulsní odezvou (IIR). Základní vlastnosti IIR.Výpočet koeficientů IIR filtrů. Realizační struktury IIR filtrů. Vliv konečné délky slova. Implementace. Filtry s konečnou impulsní odezvou (FIR). Návrh FIR filtru, výpočet koeficientů. Optimální návrh filtru. Metoda vzorkování frekvenční charakteristiky. Realizační struktury FIR filtrů. Vliv konečné délky slova. Implementace. Systémy s proměnnou periodou vzorkování. Úvod do problematiky. Koncept proměnné periody vzorkování. Návrh praktických systémů. Softwarová implementace. Příklady. Lab. cv.6.Realizace přenosové funkce filtru FIR a její nasimulování v MATLABU. Adaptivní digitální filtry. Kdy je zapotřebí použít adaptivních filtrů. Koncept adaptivní filtrace. Vybrané metody návrhu. Odhady spektra. Úvod do teorie. Principy odhadu spekter signálů. Vybrané metody. Aplikace. Hardwarové prostředky DSP. Architektura DSP procesorů. Vybrané typy DSP procesorů. Implementace DSP algoritmů. Speciální DSP hardware ( hardwarové digitální filtry, FFT procesory). Cvičení: Bezpečnostní školení. Základní vlastnosti číslicových systémů a číslicových signálů (linearita, kauzalita, stabilita, časová invariantnost). DFT, FFT, ZT - příklady. Filtry s nekonečnou impulsní odezvou (IIR). Základní vlastnosti IIR. Výpočet koeficientů IIR filtrů. Filtry s konečnou impulsní odezvou (FIR). Návrh FIR filtru, výpočet koeficientů. Test. Odevzdání 1. samostatné práce. Odevzdání II seminární práce. Zápočet. Laboratoře: Práce se signálovým procesorem TMS320C6X. Práce se signálovým procesorem TMS320C6X. Počítačové laboratoře: Praktické ukázky číslicových signálů a systémů v progr. prostředí Matlab. Praktické ukázky zpracování číslicových signálů v programovém prostředí Matlab. Návrh číslicového filtru IIR v programovém prostředí MATLAB, vč. simulace přenosové funkce. Zadání 1. seminární práce. Návrh číslicového filtru FIR v programovém prostředí MATLAB, vč. simulace přenosové funkce.

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (100) 51
        Exercises evaluation Credit 44 (44) 0
                Laboratory work Laboratory work 16  0
                Written exam Written test 20  0
                Other task type Other task type 8  0
        Examination Examination 56 (56) 0
                Oral Oral examination 56  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner