Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
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:
Plán Obor Role Dop. semestr
BSP-D Před zařazením do oboru F Není


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)