454-0051/01 – Zpracování číslicových signálů (ZČS)

Garantující katedraKatedra telekomunikační technikyKredity8
Garant předmětudoc. Ing. Daniel Kaminský, CSc.Garant verze předmětudoc. Ing. Daniel Kaminský, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1992/1993Rok zrušení2005/2006
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
CHM15 Ing. Zdeňka Chmelíková, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student zná metody zpracování potřebné pro digitalizaci telekomunikačních signálů.

Vyučovací metody

Anotace

Teorie digitálního zpracování signálů. Hlavní matematické operace v DSP - korelace, autokorelace, konvoluce, transformace, modulace. Fourierova transformace, zpětná Fourierova transformace, rychlá Fourierova transformace, zpětná Fourierova transformace, Z-transformace a jejich použití v digitálním zpracování signálů. Digitální filtry. Filtry s nekonečnou impulsní odezvou. Filtry s konečnou impulsní odezvou. Adaptivní digitální filtry. Systémy s proměnnou periodou vzorkování. Odhady spektra - vybrané metody. Hardwarové prostředky DSP - architektura DSP procesorů, implementace DSP algoritmů.

Povinná literatura:

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

Doporučená literatura:

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

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

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

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

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.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 44 (44) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 16  0
                Písemka Písemka 20  0
                Jiný typ úlohy Jiný typ úlohy 8  0
        Zkouška Zkouška 56 (56) 0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 56  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (10) Elektrické stroje a přístroje P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2642T004) Elektrické stroje, přístroje a pohony (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3902T023) Inženýrská informatika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (3907T001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2000/2001 (M2612) Elektrotechnika a informatika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku