455-0533/04 – Signály a soustavy (SaS)

Garantující katedraKatedra měřicí a řídicí technikyKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Pavel Nevřiva, DrSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Pavel Nevřiva, DrSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduální
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2005/2006Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
AUG011 doc. Ing. Martin Augustynek, Ph.D.
MAC37 Ing. Zdeněk Macháček, Ph.D.
NEV10 prof. Ing. Pavel Nevřiva, DrSc.
PET333 Ing. Tomáš Peterek, Ph.D.
PIE046 Ing. Martin Pieš, Ph.D.
PRA132 doc. Ing. Michal Prauzek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

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 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, 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

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku