455-0533/02 – Signály a soustavy (SaS)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity8
Garant předmětuprof. Ing. Pavel Nevřiva, DrSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Pavel Nevřiva, DrSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduální
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2010/2011
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KRN007 Ing. Jan Krňávek
NEV10 prof. Ing. Pavel Nevřiva, DrSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 3+2

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
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 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:

Horák B., Nevřiva P.: Signály a soustavy III. VŠB Ostrava, Ostrava 1998. Chen Chi-Tsong: System and Signal Analysis. Saunders College Publishing, New York 1994. Nevřiva P.: Signály a soustavy I a II VŠB Ostrava, Ostrava 1998.

Doporučená literatura:

Couch L.W.II: Digital and Analog Communications Systems. Macmillan Publishing Comp., New York 1989 Kamen, E.W., Heck, B.S.: fundamentals of signals and systems using the web and Matlab. Prentice Hall, New Jersey 2000. Nevřiva P.: Analýza signálů a soustav. BEN Praha, Praha 2000. Vejražka F.: Signály a soustavy. ČVUT Praha, Praha 1996.

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 může student získat až 15 bodů. Za oba protokoly může tedy student získat maximálně 30 bodů. Na konci semestru student vypracuje závěrečný test, za který může získat až 15 bodů. Kurz je ukončen závěrečnou zkouškou, která se skládá z písemné části 0 - 35 bodů a z části ústní 0 - 20 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 w(t). 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. Vzorkování analogového signálu. Ideální vzorkování, okamžité vzorkování. Signál s diskrétním časem w[n]. DTFT, DFT, FFT. Soustava s diskrétním časem. Analýza soustav s diskrétním časem v časové oblasti. Kroneckerova posloupnost. Konvoluce. Diferenční rovnice. Řešení diferenčních rovnic. Stabilita soustavy. Analýza soustav s diskrétním časem v kmitočtové oblasti pomocí DTFT. Kmitočtový přenos soustavy. Transformace harmonického signálu LTIL soustavou. Ideální filtr, kauzální filtr. Počítačové laboratoře: Úvodní 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. DTFT a FFT signálu s diskrétním časem. Analýza soustavy s diskrétním časem v časové oblasti. DTFT analýza kauzálního filtru s diskrétním časem. Závěrečný test. Ukončení počítačových laboratoří.

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 40 (40) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 20  0
                Písemka Písemka 20  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 50  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 10  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii
Kombinovaná 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 40 (40) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 20  0
                Písemka Písemka 20  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 50  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 10  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku