XD31ZZS | Základy zpracování signálů | Rozsah výuky: | 6+6 | ||
---|---|---|---|---|---|
Přednášející (garant): | Sovka P., Uhlíř J. | Typ předmětu: | F | Zakončení: | Z |
Zodpovědná katedra: | 331 | Kreditů: | 3 | Semestr: | Z |
Anotace:
Úvodní předmět ke studiu číslicového zpracování signálů. Důraz je kladen na výklad a osvojení základních pojmů při použití praktických přístupů a reálných příkladů z různých vědních oborů (biomedicína, hudba, komunikační systémy, zpracování řeči). Hlavní témata jsou tato: Analogové a číslicové signály - klasifikace, vlastnosti, spektrální popis signálů, základní analogové a číslicové obvody (integrátor, derivátor), problémy A/Č převodu - vzorkování, aliasing, kvantování, interpolace, rekonstrukce, číslicová filtrace.
Osnovy přednášek:
1. | Analogové a číslicové signály - klasifikace, vlastnosti | |
2. | Spektrální popis signálů - Fourierovy řady | |
3. | Základní analogové a číslicové obvody (integrátor, derivátor) | |
4. | Problémy A/Č převodu - vzorkování, aliasing | |
5. | Kvantování, interpolace, rekonstrukce | |
6. | Číslicová filtrace, filtry s konečnou odezvou, konvoluce, kauzalita | |
7. | Laplaceova a Z-transformace - vzájemný vztah a souvislosti | |
8. | Problematika filtrů s nekonečnou odezvou | |
9. | DFT a FFT - vlastnosti | |
10. | Praktická spektrální analýza, váhování, prosakování, rozlišení v časové a frekvenční oblasti | |
11. | Uživatelský návrh filtrů v MATLABu | |
12. | Detekce náhlých změn a segmentace signálů | |
13. | Úvod do statistické analýzy a modelování | |
14. | Aplikace v adaptivní filtraci |
Osnovy cvičení:
1. | Generování a základní operace s číslicovými signály v MATLABu, dostupné databáze signálů | |
2. | Aditivní syntéza hudebních nástrojů (MATLAB) | |
3. | Počítačové simulace analogových a číslicových systémů vybranými programovými prostředky | |
4. | Vzorkování (uživatelské programy v MATLABu, multimediální programy pro demonstraci účinků vzorkování) | |
5. | Kvantování, interpolace, rekonstrukce (MATLAB, multimédia) | |
6. | Jednoduchá banka filtrů a její aplikace (MATLAB) | |
7. | Rozložení nul a pólů, Z-rovina, časové a frekvenční charakteristiky - vzájemné vazby (demonstrační programy) | |
8. | Mapování analogových filtrů na číslicové (uživatelské programy v MATLABu) | |
9. | Spektrální analýza průběhů magnetické indukce vybranými programovými prostředky | |
10. | Analýza a zpracování (převzorkování, odšumování a další efekty) akustických signálů programem Cool Edit | |
11. | Filtrace EEG signálu a rozklad na frekvenční pásma; filtrační syntéza hudebních nástrojů (MATLAB) | |
12. | Detekce hran - zpracování obrazů jako jednorozměrných signálů (MATLAB) | |
13. | Detekce QRS komplexu v EKG signálu (MATLAB) | |
14. | Adaptivní měření základní frekvence v řečovém signálu (MATLAB) |
Literatura Č:
1. | Čmejla, R., Sovka, P.: Základy zpracování signálů, http://noel.feld.cvut.cz/vyu/css/ (kniha v tisku) | |
2. | Jan, J.: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů. Vysoké učení technické v Brně, 1997 |
Literatura A:
1. | McClellan, J.H, Schafer, R.W., Yoder, M.A..: DSP First, A multimedia Approach, Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1998 | |
2. | Openheim, A.V., Schafer, R.W.: Discrete-Time Signal Processing. Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1998 | |
3. | Ambardar, A., Borghesani, C.: Mastering DSP Concepts using MATLAB. Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1998 |
Požadavky:
Podmínkou udělení zápočtu je vypracování a prezentace vybrané úlohy.
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
|
Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |