455-0503/01 – Základy teorie signálů a soustav (ZTSS)
Garantující katedra | Katedra měřicí a řídicí techniky | Kredity | 6 |
Garant předmětu | prof. Ing. Pavel Nevřiva, DrSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Pavel Nevřiva, DrSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2003/2004 | Rok zrušení | 2009/2010 |
Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem kurzu je poskytnout základní znalosti pro další B.Sc. studium v oblasti řízení, sdělovací technice, elektrických obvodech, navrhu filtrů a digitálního zpracování signálů.
Vyjádření signálů v časové a kmitočtové oblasti, časové průměry signálů, spektra a spektrální hustoty signálů.Popis LTIL soustavy v časové a kmitočtové oblasti, stabilita soustavy.
Vyjádření signálů v časové a kmitočtové oblasti, časové průměry signálů, spektra a spektrální hustoty signálů.Popis LTIL soustavy v časové a kmitočtové oblasti, stabilita soustavy.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Cílem předmětu Signály a soustavy je poskytnout dostatečný základ pro další studium v oblasti řízení, sdělovací techniky, elektrických obvodů, návrhu filtrů a digitálního zpracování signálů.
Tento kurz je určen pro posluchače bakalářského i magisterského studia oboru elektronika a sdělovací technika na fakultě elektrotechniky a informatiky na VŠB - TU Ostrava. Kurz Signály a soustavy se zabývá analýzou signálů a soustav jak se spojitým tak s diskrétním časem.
Povinná literatura:
Couch L.W.,II: Digital and Analog Communications Systems. Macmillan, New York 1989.
Chen Chi Tsong: System and Signal Analysis. Saunders College Publishing, New York 1994.
Nevřiva P.: Analýza signálů a soustav. BEN Praha, Praha 2000.
Vejražka F.: Signály a soustavy. Soubor skript ČVUT Praha, Praha 1996 - 2000.
Doporučená literatura:
Nevřiva,P.:Základy teorie signálů a soustav. Sylaby na WWW stránkách katedry,2002.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Student písemně vypracuje dva protokoly z počítačových laboratorních cvičení. První na téma analýza signálu se spojitým časem, druhý na téma analýza soustav se spojitým časem. Za každý protokol a jeho aktivní obhajobu může student získat až 10 bodů. Za oba protokoly může tedy student získat maximálně 20 bodů.
Na konci semestru student vypracuje závěrečný test, za který spolu s aktivitou během roku může získat až 20 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.
Podmínky udělení zápočtu:
Studentu je udělen zápočet, pokud vypracoval a byly mu klasifikovány oba laboratorní protokoly a pokud vypracoval a byl mu klasifikován závěrečný test a pokud získal celkem alespoň 10 bodů za cvičení.
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Prostředky MATLABu pro analýzu signálů a soustav.
Signál. Základní pojmy. Signál se spojitým časem.
Základní definice. Časové průměry. Ortogonální funkce. 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.
Soustava. Základní pojmy. LTIL soustava.
Lineární soustava. Lineární časově invariantní soustava. Analýza soustavy v časové oblasti. Impulsová charakteristika soustavy. Konvoluce. Popis LTIL soustavy diferenciální rovnicí. Stabilita soustavy.
Analýza soustav v kmitočtové oblasti. Kmitočtový přenos soustavy.
Transformace harmonického signálu LTIL soustavou. Ideální filtr, kauzální filtr.
Aplikace v komunikační technice. Amplitudová modulace. Kmitočtová modulace.
Použití Laplaceovy transformace pro analýzu signálů a soustav.
Signál s diskrétním časem. Analýza signálu v časové a kmitočtové oblasti
Soustava s diskrétním časem. Analýza soustavy v časové a kmitočtové oblasti.
Počítačové laboratoře:
Úvodní laboratorní cvičení.
Základní parametry signálů.
Vzájemně korelační funkce energetických signálů.
Diskrétní spektrum signálu.
Spektrum (spektrální hustota) signálu.
Zadání a příprava protokolu č.1
Analýza soustavy v časové oblasti - Simulink.
Stabilita soustavy.
Kmitočtový přenos soustavy.
Zadání a příprava protokolu č.2.
Amplitudová modulace posloupnosti pravoúhlých impulsů.
Laplaceova transformace LTIL soustavy.
Analýza signálu s diskrétním časem pomocí MATLAB.
Závěrečný test. Ukončení počítačových laboratoří.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.