457-0905/01 – Integrální transformace a spektrální analýza (ITSA)

Garantující katedraKatedra aplikované matematikyKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Tomáš Kozubek, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Tomáš Kozubek, Ph.D.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostvolitelný odborný
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1998/1999Rok zrušení2010/2011
Určeno pro fakultyUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOZ75 prof. Ing. Tomáš Kozubek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+0
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student musí prokázat zvládnutí teorie a schopnost použít tuto teorii k řešení konkrétního praktického problému. Obhájit zvolený způsob řešení.

Vyučovací metody

Přednášky
Projekt

Anotace

Přednášky dávají nahlédnout do teorie integrálních transformací pomocí prostředků funkcionální analýzy. Tématika zahrnuje ortogonální systémy funkcí, Fourierovu řadu, Fourierovu, okenní Fourierovu a waveletovou transformaci a to jak ve spojitém, tak i diskrétním tvaru a Z-transformaci jako případ diskrétní Laplaceovy transformace. Důraz je kladen na jejich užití pro zpracování signálů, zejména časově frekvenční analýzu, kompresi a jejich odšumování. Výuka je zpestřena cvičeními s ukázkovými Matlabovskými implementacemi algoritmů.

Povinná literatura:

Veit, J.: Integrální transformace, SNTL, Praha 1979. Čížek, V: Diskrétní Fourierova transformace a její použití, SNTL, Praha, 1981. Michael W. Frazier: An introduction to wavelets through Linear Algebra, Springer,1999, ISBN 0-387-98639-1. Častová, N.: Sylaby k předmětu: Vybrané statě k předmětu Integrální a diskrétní transformace, VŠB-TU Ostrava, FEI, kat. aplikované matematiky.

Doporučená literatura:

William L. Briggs, Van Emden Henson: An Owner's Manual for the Discrete Fourier Transform, SIAM, 1995, ISBN 0-89871-342-0. Bruel & Kjaer: Frequency analysis, Denmark, ISBN 87-87355-07-8. G. Strang, T. Nguyen: Wavelets and Filter Banks, Wellesley-Cambridge Press, ISBN 0-9614088-7-1. G. Bachman, L. Narici, E. Beckenstein: Fourier and Wavelet Analysis, Springer, ISBN 0-387-98899-8.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Úvod do problematiky integrálních transformací. Lineární prostory, norma, metrika. Prostory, Hilbertův prostor. Konvergence řad a integrálů. Ortogonální systémy spojitých a diskétních funkcí. Konvoluce dvou posloupností. Konvoluce dvou funkcí. Konvoluce jako integrální transformace. Inverzní konvoluce. Fourierova transformace. Fourierova transformace. Zpětná Fourierova transformace. Fourierova-Laplaceova transformace. Diskrétní Fourierova transformace. Chyby diskretizace. Algoritmy FFT. Regularizace zpětné transformace. Distribuce. Distribuce, Diracův impuls, F-obraz distribuce. Reprezentace distribuce. Konstrukce okenních funkcí. Matematické filtry. Základy harmonické analýzy. Harmonická analýza, nerozlišitelné kmity. Shanonn - Kotelnikovova věta na distribucích, okenní Fourierova transformace. Zobecněná Fourierová řada a wavelety (časově-frekvenční analýza). Zobecněná Fourierová řada. Waveletová báze, konstrukce. Spojitá a diskrétní waveletová transformace. Multirozklad (MRA). Komprese dat, rekonstrukce signálu, další užití. Software. Náhodné procesy a spektrální analýza v ortogonální bázi. Náhodné funkce. Rozklad v ortogonální bázi. Autokorelační funkce ergodických procesů. Funkce vzájemné korelace. Časové řady. Filtrace a predikce. Spektrální analýza ergodického procesu. Rozklad pomocí dyadických ortogonálních waveletů reálných, komplexních). Waveletovské spektrum. Časově-frekvenční analýza.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2012/2013 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (P2646) Informační technologie (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907V001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V015) Elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2646) Informační technologie (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V015) Elektronika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907V001) Elektroenergetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P1701) Fyzika (1702V001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (P1701) Fyzika (1702V001) Aplikovaná fyzika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V015) Elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907V001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2646) Informační technologie (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907V001) Elektroenergetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2646) Informační technologie K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2646) Informační technologie (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2612) Elektrotechnika a informatika (2612V015) Elektronika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P1701) Fyzika K čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (P1701) Fyzika P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V015) Elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907V001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (P2646) Informační technologie (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V015) Elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907V001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P2646) Informační technologie (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P2301) Strojní inženýrství (2302V007) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V015) Elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907V001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (P2646) Informační technologie (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V015) Elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907V001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (P2646) Informační technologie (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V015) Elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907V001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (P2646) Informační technologie (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (P2612) Elektrotechnika a informatika (2612V015) Elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (P2612) Elektrotechnika a informatika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (P2612) Elektrotechnika a informatika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (P2612) Elektrotechnika a informatika (3907V001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (P2612) Elektrotechnika a informatika (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (P2612) Elektrotechnika a informatika (2612V015) Elektronika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (P2612) Elektrotechnika a informatika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (P2612) Elektrotechnika a informatika (2642V004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (P2612) Elektrotechnika a informatika (3907V001) Elektroenergetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (P2612) Elektrotechnika a informatika (1801V002) Informatika a aplikovaná matematika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku