Subject description - A7B31ZZS
Summary of Study |
Summary of Branches |
All Subject Groups |
All Subjects |
List of Roles |
Explanatory Notes
Instructions
| A7B31ZZS |
Basic Signal Processing |
| Roles: | |
Extent of teaching: | 2P+2C+2D |
| Department: | 13131 |
Language of teaching: | CS |
| Guarantors: | |
Completion: | Z,ZK |
| Lecturers: | |
Credits: | 5 |
| Tutors: | |
Semester: | Z |
Anotation:
Úvodní předmět ke studiu číslicového zpracování signálů. Důraz je kladen na výklad a osvojení základních pojmů z DSP při použití praktických přístupů a reálných příkladů z různých vědních oborů (hudba, zpracování řeči, biomedicína, komunikační systémy).
Pro řešení úloh je používán programový systém MATLAB, který poskytuje příjemné a snadno ovladatelné uživatelské prostředí s grafickým i zvukovým výstupem a dovoluje zpracování signálů v různých formátech.
Study targets:
Cílem studia je získání teoretických i praktických znalostí v základech číslicového zpracování signálů.
Course outlines:
| 1. | | Úvod do problematiky zpracování číslicových signálů |
| 2. | | Harmonické signály a jejich generování |
| 3. | | Signály ve frekvenční oblasti, harmonická syntéza a analýza |
| 4. | | Aliasing, vzorkovací teorém, analýza reálných signálů v časové oblasti |
| 5. | | Jednoduché číslicové filtry 1. řádu, diferenciátor, integrátor |
| 6. | | Číslicové filtry 2. řádu - rezonátory |
| 7. | | Audio aplikace s číslicovými filtry, umělé dozvuky, audio efekty |
| 8. | | Vizualizace filtrace - zpracování obrazů pomocí 1-d filtrů |
| 9. | | Diskrétní Fourierova transformace, váhování, spektrální analýza, rozlišení |
| 10. | | Uživatelský návrh filtrů FIR a IIR vyšších řádů |
| 11. | | Systémy s převzorkováním |
| 12. | | Audio modulační syntézy |
| 13. | | Aplikace z komunikací - tónová volba |
| 14. | | Kvantování |
Exercises outline:
| 1. | | Úvod do MATLABu, načtení, zobrazení a přehrání signálů, generování vektorů a matic |
| 2. | | Generování hudební stupnice, tónové volby, Morseovy abecedy |
| 3. | | Aditivní syntéza hudebních nástrojů, ptáků a samohlásek |
| 4. | | Krátkodobé charakteristiky řeči, časové obálky, detekce počátků a konců slov |
| 5. | | Filtrace řeči, detektory obálek, špičkový detektor EMG aktivity |
| 6. | | Subtrakční syntéza větru a vln, úzkopásmové filtrace, potlačení šumů |
| 7. | | Klouzavé průměry, hřebenové a fázovací filtry, Karplusův-Strongův algoritmus kytary |
| 8. | | Obrazy, histogramy, filtrace, změna jasu a kontrastu, detekce hran 1-d filtry |
| 9. | | Praktická spektrální analýza, periodogram, spektrogram, reliéf |
| 10. | | Návrh FIR filtrů pro separaci EEG rytmů, pořizování biologických signálů |
| 11. | | Tabulková (wavetable) syntéza banja, decimace, interpolace, převzorkování |
| 12. | | Kruhová modulace, AM, FM, syntetické zvony, nástroje, každodenní zvuky |
| 13. | | Návrh filtrů pro DTMF kodér a dekodér a jeho chování v přítomnosti šumu |
| 14. | | Kvantizační chyby, kvantování koeficientů filtru, limitní cykly |
Literature:
| 1. | | Čmejla, R., Sovka, P.: Úvod do číslicového zpracování signálů - cvičení. ČVUT Praha 2005. |
| 2. | | Uhlíř, J., Sovka, P., Čmejla, R.: Úvod do číslicového zpracování signálů. ČVUT Praha 2003. |
| 3. | | Zaplatílek, K., Doňar, B.: MATLAB - začínáme se signály. BEN 2006. |
| 4. | | McClellan, J.H, Schafer, R.W., Yoder, M.A..: DSP First, A multimedia Approach, Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1998 |
| 5. | | Openheim, A.V., Schafer, R.W.: Discrete-Time Signal Processing. Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1998 |
| 6. | | Ambardar, A., Borghesani, C.: Mastering DSP Concepts using MATLAB. Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1998 |
Requirements:
Podmínkou udělení zápočtu je vypracování vybrané úlohy v MATLABu.
Keywords:
DSP
Subject is included into these academic programs:
| Program |
Branch |
Role |
Recommended semester |
| Page updated 30.4.2025 17:53:34, semester: Z/2026-7, L/2025-6, L/2026-7, Z/2025-6, Z,L/2024-5, Send comments about the content to the Administrators of the Academic Programs |
Proposal and Realization: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |