Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Techniki realizacji cyfrowego przetwarzania sygnałów

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103B-ELEIK-ISP-TRA
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Techniki realizacji cyfrowego przetwarzania sygnałów
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty obieralne )-Automatyka i robotyka-inż.-EITI
( Przedmioty obieralne )-Elektronika i fotonika-inż.-EITI
( Przedmioty obieralne )-Elektronika i inżynieria komputerowa-inż.-EITI
( Przedmioty podstawowe )-Mikrosystemy i systemy elektroniczne-mgr.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
Punkty ECTS i inne: 5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

TRA

Numer wersji:

2

Skrócony opis:

Zapoznanie studentów z podstawowymi algorytmami cyfrowego przetwarzania sygnałów oraz metodami ich realizacji zarówno programowymi jak i sprzętowymi – obejmując zakres od przetworników A/C i C/A do implementacji algorytmów przy zastosowaniu układów FPGA i procesorów sygnałowych.

Pełny opis:

Opis wykładu: (szczegółowy opis treści omawianych na wykładach)

  • Wprowadzenie. Struktura układów do cyfrowego przetwarzania sygnałów.

  • Przetwarzanie analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe, architektury i własności przetworników, szumy przetworników.

  • Nadpróbkowanie, decymacja, kształtowanie widma szumów (modulator Sigma-Delta).

  • Filtry cyfrowe, struktury, metody projektowania, wymagana moc obliczeniowa.

  • Filtry dopasowane i korekcyjne, zastosowania, filtr jako korelator.

  • Szumy w filtrach cyfrowych, źródła szumów, model szumowy.

  • Redukcja szumów filtrów cyfrowych. Dekompozycja filtru na sekcje pierwszego i drugiego rzędu, skalowanie filtrów, optymalizacja szumowa, struktury niskoszumne.

  • Realizacja sprzętowa filtrów cyfrowych, Układy MAC (mnożąco-sumujące), struktura filtru z układami MAC, sterowanie filtrem (przebiegi czasowe), opóźnienia w filtrze. Realizacja filtrów z zastosowaniem układów programowalnych (np. FPGA)

  • Realizacja programowa filtrów cyfrowych - z zastosowaniem procesorów sygnałowych i uniwersalnych.

  • Algorytm FFT, realizacja sprzętowa (procesory FFT) i programowa (procesory DSP), skalowanie, szumy w realizacjach stało i zmienno-pozycyjnych, pomiary transmitancji.

  • Przetwarzanie danych z różnymi częstotliwościami próbkowania, decymacja, interpolacja. Filtry w technice wielofazowej i zespoły filtrów „multirate”.

  • Modele sygnałów, zakłócenia addytywne i multiplikatywne. Holomorficzne przetwarzanie sygnałów, spectrum, cepstrum.

  • Podstawy technik kompresji sygnałów

  • Filtracja niestacjonarna, filtr Kalmana

  • Projektowanie urządzeń do cyfrowego przetwarzania sygnałów, dekompozycja złożonych algorytmów, współpraca bloków specjalizowanych z komputerem uniwersalnym, przykłady zastosowań.

  • Przykłady zastosowań: przetwarzanie dźwięku i obrazu, radio programowe (Software defined radio), radary


Laboratorium: sześć mikroprojektów dotyczących poszczególnych zagadnień wykładowych:

  1. Efekty próbkowania i kwantowania
  2. Nadpróbkowanie
  3. Przetwarzanie A/C i C/A z modulacją sigma-delta
  4. Efekty cyfrowej realizacji filtrów
  5. Cyfrowe przetwarzanie sygnału rzeczywistego - korelator
  6. Cyfrowe przetwarzanie sygnału rzeczywistego – korektor częstotliwości


Projekt: trzyetapowy projekt indywidualny na temat z dziedziny implementacji cyfrowego przetwarzania sygnałów, dobierany z prowadzącym przez studenta w ramach jego zainteresowań naukowych.

Literatura:

  • Cyfrowe Przetwarzanie Sygnałów, Oppenheim, Schafer
  • Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań. T.Zieliński
  • Zarys Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów, C. Marven, G. Ewers, WKŁ 1999
  • Digital Signal Processing, Principles, Algorithms, and Applications, J. Proakis, D. Manolakis, Prentice-Hall
  • Filtry Adaptacyjne i Adaptacyjne Przetwarzanie Sygnałów, L. Rutkowski, WNT
  • Teoria i Projektowanie Filtrów, G. Tames, S. Mitra, WNT
  • Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe, Z. Kulka, A. Libura, M. Nadachowski, WKŁ
  • Filtracja Optymalna, B. Anderson, J. Moore
  • Podstawy Teorii Sygnałów, J. Szabatin, WKŁ
  • Analiza Danych, S. Brandt, PWN
  • Materiały „whitepapers” firmy Analog Devices, Texas Instruments, Xilinx, Altera


Oprogramowanie:

  • Matlab (do mikroprojektów)
  • wg. wyboru studenta – C/C++, asembler, VHDL itp. (do projektu)

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2023/2024 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-02-18
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Jacek Misiurewicz
Prowadzący grup: Marcin Bączyk, Artur Gromek, Jacek Misiurewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2022/2023 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2022-10-01 - 2023-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Projekt, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Kulpa, Jacek Misiurewicz
Prowadzący grup: Marcin Bączyk, Artur Gromek, Jacek Misiurewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2021/2022 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-22
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Kulpa, Jacek Misiurewicz
Prowadzący grup: Marcin Bączyk, Jędrzej Drozdowicz, Jacek Misiurewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2020/2021 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Kulpa, Jacek Misiurewicz
Prowadzący grup: Marcin Bączyk, Jędrzej Drozdowicz, Jacek Misiurewicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Kulpa, Jacek Misiurewicz
Prowadzący grup: Łukasz Maślikowski, Jacek Misiurewicz, Marcin Żywek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Projekt, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Kulpa, Jacek Misiurewicz
Prowadzący grup: Łukasz Maślikowski, Jacek Misiurewicz, Marcin Żywek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.
pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa tel: (22) 234 7211 https://pw.edu.pl kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.0.0-7 (2024-03-18)