Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
| B3B31SAS |
Signály a systémy |
| Role: | P |
Rozsah výuky: | 2P+2C |
| Katedra: | 13131 |
Jazyk výuky: | CS |
| Garanti: | |
Zakončení: | Z,ZK |
| Přednášející: | |
Kreditů: | 5 |
| Cvičící: | |
Semestr: | Z |
Webová stránka:
https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B3B31SAS
Anotace:
Předmět je zaměřen na vysvětlení základních pojmů používaných pro popis a analýzu determinovaných signálů a systémů (včetně filtrů) ve spojité i diskrétní oblasti s ohledem na použití v dalších předmětech. Absolvent získá základní přehled o problematice, naučí se pracovat s pojmy, provádět jednoduchou analýzu systémů a signálů, interpretovat a diskutovat výsledky.
Cíle studia:
Seznámit se základními pojmy a naučit používat MATLAB pro analýzu a návrh systémů a zpracování signálů.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Spojité a diskrétní signály a systémy, klasifikace, vlastnosti. Vzájemná energie a korelace |
| 2. | | Vnější popis LTI systémů v časové oblasti, odezvy, konvoluce, spojování systémů |
| 3. | | Popis LTI systémů v kmitočtové oblasti, vlastní signály, frekvenční odezva, spektrum signálu |
| 4. | | Přenosová funkce spojitých systémů, póly a nuly, vztah mezi časovou a kmitočtovou oblastí, ideální integrátor a derivátor, přenos systému složeného ze subsystémů |
| 5. | | Bodeho a Nyquistovy frekvenční charakteristiky, konstrukce asymptotických Bodeho charakteristik |
| 6. | | Vliv zpětné vazby na stabilitu systému, amplitudová a fázová bezpečnost |
| 7. | | Vztah mezi vnější a vnitřní reprezentací LTI systémů spojitých v čase, asymptotická a BIBO stabilita |
| 8. | | Nelineární systémy a jejich linearizace pro malý signál (pro vnější i vnitřní popis) |
| 9. | | Vzorkování a rekonstrukce signálů, reprezentace v časové a frekvenční oblasti, aliasing |
| 10. | | Metody diskretizace spojitých systémů a jejich vlastnosti, vztah s - z roviny, přenosová funkce, stavový popis diskrétních systémů |
| 11. | | Úvod do analogových filtrů: typy a vlastnosti aproximací modulových charakteristik, realizace filtrů ve spojité a diskrétní oblasti |
| 12. | | Číslicové filtry: typy, vlastnosti, návrh, příklady 1-D a 2-D filtrů a jejich použití, simulace, kvantování a jeho důsledky |
| 13. | | Aplikace metod číslicové filtrace pro redukci šumů a restauraci signálů. Modulace, vlastnosti a použití |
| 14. | | Rezerva |
Osnovy cvičení:
| 1. | | Spojité a diskrétní signály, jejich generování v MATLABu |
| 2. | | Prostředky simulace systémů v SIMULINKu, vnější popis systémů, konvoluce |
| 3. | | Použití Fourierovy transformace a Fourierových řad, frekvenční charakteristika |
| 4. | | Přenosová funkce, stabilita, spojování systémů |
| 5. | | Bodeho a Nyquistovy frekvenční charakteristiky, laboratorní úloha |
| 6. | | Měření frekvenční charakteristiky, určování amplitudové a fázové jistoty |
| 7. | | Přepočet vnější a stavové reprezentace systémů, dva typy stability |
| 8. | | Příklady linearizace systémů pro malý signál - vnější i stavový popis |
| 9. | | Vzorkování a rekonstrukce signálu, ilustrace překrývání ve spektru |
| 10. | | Porovnání metod diskretizace systémů |
| 11. | | Prostředky pro návrh analogových filtrů, laboratorní úloha - měření na SC filtrech |
| 12. | | Návrh a simulace číslicových filtrů IIR a FIR filtrů |
| 13. | | Příklady jednoduchých metod redukce šumu v signálech, příklady modulací |
| 14. | | Rezerva |
Literatura:
| 1. | | V. Oppenheim, G. C. Verghese: Signals, Systems and Inference. Prentice Hall 2015, ISBN-13: 978-0133943283 |
| 2. | | Hwei P. Hsu: Signals and systems. McGraw-Hill, 2013, ISBN: 978-0071829465 |
Požadavky:
Znalost pojmů a postupů matematické analýzy, Fourierova, Laplaceova a z-tran
sformace transformace, řešení lineárních diferenciálních rovnic s konstantními koeficienty. Znalost základů mechaniky, nerovnoměrný pohyb, kmitavý pohyb, zákon zachování energie, apod.
Klíčová slova:
lineární časově invariantní systém, frekvenční charakteristika, přenosová funkce, stabilita, zpětná vazba, linearizace systému, vnější a stavový popis systému, signál, konvoluce, korelace, spektrum, analogové a číslicové filtry, diskretizace signálů a systémů
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 12.4.2026 07:51:59, semestry: Z,L/2027-8, L/2028-9, L/2029-30, Z/2028-9, Z,L/2025-6, Z,L/2026-7, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |