Popis předmětu - B2M31CZS

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B2M31CZS Číslicové zpracování signálů
Role:  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/course/view.php?id=2648

Anotace:

Předmět seznamuje se základními metodami analýzy a zpracování číslicových determinovaných i náhodných signálů včetně numerických odhadů statistik druhého řádu. Pozornost je věnována návrhu a aplikacím číslicových filtrů, filtraci ve frekvenční oblasti, převzorkování signálů a metodám analýzy signálů využívajících diskrétní Fourierovu transformaci. Absolvent předmětu získá přehled o problematice, naučí se pracovat s pojmy a provádět analýzu signálů v časové a frekvenční oblasti.

Cíle studia:

Studenti získají teoretické základy a porozumění základních postupů používaných při zpracování signálů. Ve cvičeních získají schopnost používat MATLAB pro řešení úloh číslicového zpracování signálů. Své nabyté znalosti si ověří při řešení semestrálních prací.

Obsah:

Metody analýzy a zpracování číslicových determinovaných i náhodných signálů včetně numerických odhadů statistik druhého řádu, jako střední kvadratická hodnota, korelace a spektrální výkonová hustota. Návrh a použití číslicových filtrů, filtrace ve frekvenční oblasti, převzorkování signálů a metodám využívajících diskrétní Fourierovu transformaci včetně krátkodobé spektrální analýzy.

Osnovy přednášek:

1. Klasifikace signálů a význam pro zpracování číslicových signálů
2. Metody odhady parametrů číslicových signálů v časové oblasti
3. Použití DFT pro spektrální analýzu, váhování, konvoluce ve spektru
4. Spektrální analýza reálných signálů (princip neurčitosti, spektrogram, PSD)
5. Základy číslicových filtrů, jejich popis, vlastnosti a příklady
6. Principy návrhu číslicových filtrů, ověření návrhu a simulace
7. Důsledky kvantování v číslicových systémech, možnosti analýzy a simulace
8. Filtrace ve frekvenční oblasti, cyklická konvoluce, zpracování dlouhých signálů pomocí metody přičtení a úschovy přesahu
9. Převzorkování signálů, decimace a interpolace
10. Vzorkování pásmových signálů, realizace diskrétní Hilbertovy transformace
11. Lineární predikce a její aplikace
12. Vlnková transformace a banky filtrů,
13. DFT jako banka filtrů, metody frekvenční lupy, Goertzelův algoritmus
14. Rezerva

Osnovy cvičení:

Náhodné a deterministické signály. Modelování signálů v MATLABu Aplikace korelační analýzy. Číslicové signály ve frekvenční oblasti, DFT. Odhady spektrálních charakteristik signálů. Vlastnosti diskrétních systémů. Číslicové filtry FIR a IIR Kvantizační jevy v diskrétních systémech Číslicová filtrace ve frekvenční oblasti. Metoda sčítání přesahů pro zpracování dlouhých signálů. Zpracování signálu ve více frekvenčních pásmech. Základy parametrického modelování PREZENTACE SEMESTRÁLNÍCH PRACÍ - 1. Část PREZENTACE SEMESTRÁLNÍCH PRACÍ - 2. část, Zápočty

Literatura:

Lze použít jeden ze dvou titulů: Jiří Jan: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, Akademické nakladatelství, VUTIUM, 2002 ISBN: 8021429119 Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer: Discrete-Time Signal Processing, Prentice Hall Signal Processing, 2009, ISBN-13: 978-0131988422 Oba tituly jsou stále v nabídce prodejců, např. Amazon K dispozici budou další materiály na stránkách předmětu včetně odkazů na další informace

Požadavky:

Základní znalosti z teorie systémů a signálů spojitých v čase i diskrétních.

Klíčová slova:

diskrétní a číslicové systémy a signály, Fourierova transformace, korelace, spektrální analýza, číslicová filtrace, lineární predikce

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr

Stránka vytvořena 16.3.2025 17:50:58, semestry: L/2025-6, Z,L/2024-5, Z/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. RNDr. Veronika Sobotíková, CSc.