Cyfrowe przetwarzanie sygnałów z wykorzystaniem LabView

Celem wykładu jest omówienie podstawowych problemów teoretycznych i praktycznych związanych z zaawansowanymi metodami przetwarzania sygnałów cyfrowych szeroko wykorzystywanych we współczesnych systemach telekomunikacyjnych, radiokomunikacyjnych, czy radiolokacyjnych. Na wykładzie przedstawiony zostanie przegląd współczesnych technik przetwarzania począwszy od omówienia podstaw teorii cyfrowego przetwarzania sygnałów poprzez metody zaawansowane, a kończąc na praktycznych ich realizacjach. W ramach wykładów omówione zostaną również metody programowania z wykorzystaniem środowiska Labview oraz ich wykorzystanie pod kątem realizacji algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów. W ramach laboratorium odbędzie się praktyczny kurs korzystania ze środowiska Labview mający na celu efektywne wykorzystanie go w celu implementacji metod przetwarzania sygnałów. Po zakończeniu przedmiotu studenci będą mieli możliwość nieodpłatnego przystąpienia do egzaminu CLAD (ang. Certified LabVIEW Associate Developer) certyfikowanego przez firmę National Instruments (NI). Dodatkowo, każdy student uczestniczący w kursie otrzyma bezpłatnie pełną wersję studencką LabVIEW.
Studenci wybierający ten przedmiot powinni posiadać podstawową wiedzę z teorii sygnałów oraz podstaw cyfrowego przetwarzania sygnałów.
Po zakończeniu przedmiotu studenci nabędą umiejętności programowania graficznego w Labview (G programming language) i wykorzystania metod cyfrowego przetwarzania sygnałów w tym środowisku.

Treść wykładu

1. Wprowadzenie do LabVIEW (2h)


2. Debugowanie (wyszukiwanie i usuwanie błędów w VI) w środowisku
   LabVIEW (2h)


3. Podstawy programowania w LabVIEW, czyli jak zaimplementować
   prosty VI (2h)


4. Modularyzacja oprogramowania (Sub-VI) (2h)


5. Tworzenie i wykorzystanie struktur danych (2h)


6. Zarządzanie plikami i zasobami sprzętowymi (2h)


7. Przetwarzanie sekwencyjne, maszyna stanów (2h)


8. Tworzenie i wykorzystanie zmiennych, wyścigi (race conditions)
   (2h)


9. Komunikacja asynchroniczna, kolejki, aplikacje wielowątkowe,
   wymiana danych pomiędzy wątkami, obsługa zdarzeń (2h)


10. Wzorce programowe środowiska LabVIEW (2h)


11. Metody kontroli interfejsu użytkownika (VI Server Architecture,
    property nodes, invoke nodes) (2h)


12. Techniki zarządzania różnymi typami plików w LabVIEW (1h)


13. Techniki refaktoryzacji oprogramowania w LabVIEW (1h)


14. Tworzenie i dystrybucja aplikacji (1h)


15. Techniki przetwarzania sygnałów z wykorzystaniem LabView (2h)


16. Przykłady wykorzystania LabVIEW w praktyce (3h)


17. Dodatkowy: przygotowanie do egzaminu CLAD (2h)

1. Wprowadzenie do programowania w środowisku LabVIEW, Tworzenie
   aplikacji modułowych (Sub-VI).


2. Tworzenie i używanie struktur (Operacje na tablicach, Klastry,
   Definicja Typu).


3. Obsługa plików i sprzętu.


4. Tworzenie i wykorzystanie zmiennych, maszyna stanów,
   przetwarzanie sekwencyjne.


5. Aplikacje wielowątkowe, wymiana danych pomiędzy wątkami, obsługa
   zdarzeń, obsługa błędów, implementacja architektur programistycznych


6. Techniki przetwarzania sygnałów z wykorzystaniem LabView.

1. Mini-projekt (tzw. rozgrzewka): implementacja prostych technik
   cyfrowego przetwarzania sygnałów z wykorzystaniem LabVIEW


2. Projekt główny, w skład którego wchodzą dwa etapy:

1. Implementacja wielokanałowego analizatora widma sygnałów


2. Implementacja systemu sonarowego do wykrywania obiektów


3. Analiza zdjęć/sekwencji optycznych, wykrywanie cech
   charakterystycznych


4. Symulator modulacji cyfrowych PSK, FSK, QPSK


5. Przetwarzanie sygnałów mowy - koder/dekoder


6. Przetwarzanie, kodowanie i dekodowanie sygnałów wykorzystywanych
   w radio- i tele-komunikacji (np. DAB, DVB-T, GSM, UMTS, WIFI)

Do uzyskania 100pkt:

kolokwium w połowie semestru 25 pkt

kolokwium końcowe 25pkt

laboratorium 15 pkt

projekt 35 pkt

Do zaliczenia potrzeba minimum 51 pkt. i zaliczenie projektu.



Tabela ocen:

<51 -="" ocena="">

51-60 - ocena 3

61-70 - ocena 3,5

71-80 - ocena 4

81-90 - ocena 4,5

91-100 - ocena 5



Studenci kończący przedmiot będą mieli możliwość przystąpienia do
egzaminu LabVIEW Academy i uzyskania certyfikatu stowarzyszonego
dewelopera LabVIEW (CLAD). Przystąpienie do egzaminu CLAD nie jest
obowiązkowe w ramach zaliczenia przedmiotu. Jest to opcja dodatkowa dla
studentów. Uzyskanie certyfikatu CLAD nie wpływa na ocenę oraz nie
zalicza przedmiotu. Zaliczenie przedmiotu nie zapewnia automatycznego
zdania egzaminu CLAD.