455-0553/01 – Analýza signálů (ASi)
| Garantující katedra | Katedra měřicí a řídicí techniky | Kredity | 3 |
| Garant předmětu | Ing. Blanka Filipová, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Blanka Filipová, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2005/2006 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu Analýza signálů je podat dostatečný základ pro podrobnější studium analogových a číslicových signálů. Student zde získá základní orientaci v problematice, seznámí se se základními pojmy a se strukturou a metodikou
studia signálů. Student bude umět pracovat s různými typy signálu, bude umět určit jejich základní charakteristiky, korelační funkce, spektra, spektrální hustoty.
Student po absolvování zvládne použití prostředí MATLAB/Simulnik pro analýzu signálů. Student bude umět pracovat s různými typy signálu, bude umět určit jejich základní charakteristiky, korelační funkce, spektra, spektrální hustoty.
Vyučovací metody
Anotace
Tento kurz je určen pro posluchače mezioborového bakalářského studia na fakultě elektrotechniky a informatiky na VŠB - TU Ostrava a Ostravské Univerzity. V
předmětu Analýza signálů se věnujeme jak signálům se spojitým časem tak signálům s diskrétním časem. V předmětu jsou probírány základní charakteristiky harmonických, periodických, finitních a náhodných signálů. Studenti se také seznámí s impulsovou amplitudovou a kódovou modulací. Cílem kurzu je poskytnout základní znalosti pro další studium v oblasti řízení, sdělovací technice, elektrických obvodech, navrhu filtrů a digitálního zpracování signálů.
Povinná literatura:
Nevřiva P.: Analýza signálů a soustav. BEN, Praha. Praha, 2000.
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.
Horák B., Nevřiva P.: Signály a soustavy III. VŠB Ostrava, Ostrava 1998.
Vejražka F.: Signály a soustavy. ČVUT Praha, Praha 1996.
Couch L.W.II: Digital and Analog Communications Systems. Macmillan Publishing Comp., New York 1989
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Student písemně vypracuje dvě samostatné práce. První na téma analýza signálu se spojitým časem, druhou na téma analýza signálu s diskrétním časem. Za každou samostatnou práci může student získat až 10 bodů. Za obě samostatné práce může tedy student získat maximálně 20 bodů.
V průběhu semestru student vypracuje dva kontrolní testy, za každý může získat až 10 bodů, celkově tedy 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 obě samostatné práce a pokud vypracoval a byly mu klasifikovány oba kontrolní testy a pokud získal celkem alespoň 20 bodů za cvičení.
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Úvodní přednáška. Základní pojmy teorie signálů. Standardní teoretické signály.
Signály. Základní definice. Korelační funkce. Spektrum, spektrum energie, spektrum výkonu. Spektrální hustota, spektrální hustota energie, spektrální hustota výkonu.
Použití Fourierovy transformace. Vlastnosti Fourierovy transformace.
Harmonický signál. Charakteristiky harmonického signálů.
Periodický signál. Charakteristiky periodického signálu.
Finitní signál. Charakteristiky finitního signálu. Náhodný signál. Charakteristiky náhodného signálu. Signály s diskrétním časem. Základní definice. Autokorelační funkce, vzájemná korelační funkce.
Spektrum, spektrum energie a spektrum výkonu signálů s diskrétním časem.
Spektrální hustota, spektrální hustota energie a spektrální hustota výkonu.
Diracův impuls. Základní definice. Autokorelační funkce. Spektrum, spektrální hustota.
Impulsová amplitudová modulace. Ideální, přirozené a okamžité vzorkování. Shannon - Kotělnikův teorém. Obnova vzorkovaného signálu.
Amplitudová modulace.
Impulsová kódová modulace. Šum. Alias signál.
Projekty:
Semestrální práce č.1: Výpočet souhrnných charakteristik energetických a periodických signálů se spojitým časem.
Semestrální práce č.2: Výpočet souhrnných charakteristik energetických a periodických signálů s diskrétním časem
Počítačové laboratoře:
Programové prostředí MATLAB 6.1 a jeho využití v předmětu Analýza signálů.
Základní operace v MATLABU a MATLAB/Simulinku.
Výpočet základních charakteristik signálů. Zadání semestrální práce č.1.
Výpočet spektra, spektrální hustoty, autokorelační funkce harmonických signálů.
Výpočet základních charakteristik, spektra, spektrální hustoty, autokorelační funkce periodických signálů.
Výpočet základních charakteristik, spektra, spektrální hustoty, autokorelační funkce finitních signálů.
Test č.1: analýza signálu se spojitým časem.
Výpočet základních charakteristik signálů s diskrétním časem. Zadání semestrální práce č.2.
Výpočet autokorelační funkce, vzájemné korelační funkce signálů s diskrétním časem.
Výpočet spektra amplitudy, fáze a výkonu signálů s diskrétním časem.
Výpočet spektrální hustoty, spektrální hustoty amplitudy a energie signálu s diskrétním časem.
Řešení semestrální práce č.2.
Ukázka amplitudově modulovaných signálů.
Test č.2: analýza signálů s diskrétním časem.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.