Politechnika Warszawska - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Cyfrowe przetwarzanie sygnałów

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103D-TExxx-ISP-CYPS Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Podstawy elektroniki )-Elektronika, Telekomunikacja-inż.-EITI
( Przedmioty podstawowe )-Elektronika i informatyka w medycynie-mgr.-EITI
( Przedmioty podstawowe )-Mikrosystemy i systemy elektroniczne-mgr.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
Punkty ECTS i inne: 2.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

CYPS

Numer wersji:

4

Skrócony opis:

Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy z podstawowymi pojęciami i zagadnieniami teorii sygnałów i układów z czasem dyskretnym. Treści przekazywane w ramach wykładu stanowią punkt wyjścia do dalszego poznawania i zgłębiania bardziej zaawansowanych pojęciowo i technicznie zagadnień sygnałowych, wykorzystujących narzędzia cyfrowego przetwarzania. W ramach wykładu omawiane są pojęcia związane z metodami opisu, analizy i projektowania sygnałów i układów dyskretnych, zarówno w dziedzinie czasu jak i częstotliwości. Pojęcia te omawiane są w odniesieniu do sygnałów deterministycznych i losowych. Obok treści o charakterze całkowicie elementarnym, kilka zagadnień omawianych na wykładzie uznać można za wstęp do bardziej zaawansowanych metod przetwarzania sygnałów dyskretnych. Dotyczy to m. in. analizy czasowo-częstotliwościowej sygnałów niestacjonarnych, modelowania parametrycznego sygnałów losowych, a także zagadnień związanych z decymacją i interpolacją.

Pełny opis:

Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy z podstawowymi pojęciami i zagadnieniami teorii sygnałów i układów z czasem dyskretnym. Treści przekazywane w ramach wykładu stanowią punkt wyjścia do dalszego poznawania i zgłębiania bardziej zaawansowanych pojęciowo i technicznie zagadnień sygnałowych, wykorzystujących narzędzia cyfrowego przetwarzania. W ramach wykładu omawiane są pojęcia związane z metodami opisu, analizy i projektowania sygnałów i układów dyskretnych, zarówno w dziedzinie czasu jak i częstotliwości. Pojęcia te omawiane są w odniesieniu do sygnałów deterministycznych i losowych. Obok treści o charakterze całkowicie elementarnym, kilka zagadnień omawianych na wykładzie uznać można za wstęp do bardziej zaawansowanych metod przetwarzania sygnałów dyskretnych. Dotyczy to m. in. analizy czasowo-częstotliwościowej sygnałów niestacjonarnych, modelowania parametrycznego sygnałów losowych, a także zagadnień związanych z decymacją i interpolacją.

Treść wykładu

  • Wstęp


Matematyczny model sygnału dyskretnego. Próbkowanie sygnałów z czasem
ciągłym (przypomnienie). Podstawowe informacje o przetwarzaniu A/C i
C/A. Dyskretne sygnały harmoniczne - pojęcie częstotliwości unormowanej
i pulsacji kątowej. Opis układów dyskretnych w dziedzinie czasu i w
dziedzinie operatorowej (przypomnienie).


  • Analiza częstotliwościowa dyskretnych sygnałów deterministycznych

Pojęcie widma sygnału dyskretnego i jego właściwości. Związki z
twierdzeniem o próbkowaniu. Reprezentacja częstotliwościowa dyskretnych
sygnałów okresowych. Dyskretyzacja widma - pojęcie dyskretnej
transformaty Fouriera (DTF). Rozdzielczość częstotliwościowa DTF oraz
zjawisko przecieku (ang. leakage). Związek pojęciowy dyskretnej
transformaty Fouriera i dyskretnego szeregu Fouriera dla sygnału
okresowego. Problem skończonego czasu obserwacji sygnału - zastosowanie
okien czasowych w analizie widmowej. Okna parametryczne i
nieparametryczne.

  • Metody obliczeniowe dyskretnej transformaty Fouriera.


Metoda bezpośrednia. Macierzowa realizacja DTF. Algorytm Goertzla.
Algorytm świergotowy. Algorytmy z podziałem w czasie i z podziałem w
częstotliwości. Realizacja filtracji (splotu) za pomocą DTF. Splot
cykliczny. Algorytmy sekcjonowanego splotu długich ciągów (sygnałów).

  • Dyskretne sygnały stochastyczne


Matematyczny model sygnału losowego z czasem dyskretnym.
Charakterystyki sygnałów losowych. Pojęcie stacjonarności i
ergodyczności. Opis widmowo-korelacyjny sygnałów losowych.
Nieparametryczne metody estymacji widma mocy i funkcji autokorelacji
sygnału losowego. Periodogram i jego właściwości statystyczne.
Uśrednianie periodogramów - periodogram Bartletta i Welcha.
Przetwarzanie dyskretnych sygnałów losowych przez układy liniowe.
Liniowe modele parametryczne stacjonarnych sygnałów stochastycznych.
Parametryczne metody estymacji widma mocy. Wprowadzająca informacja o
estymacji widma metodami podprzestrzeni (MUSIC, ESPRIT). Przykłady
zastosowań metod widmowo-korelacyjnych - estymacja czasu opóźnienia
oraz pojęcie filtru dopasowanego i podstawy detekcji korelacyjnej.

  • Projektowanie układów dyskretnych


Transmitancja i charakterystyki częstotliwościowe układu dyskretnego
(przypomnienie). Układy SOI i NOI (przypomnienie). Dyskretne układy
minimalnofazowe i wszechprzepustowe. Układy SOI o liniowej
charakterystyce fazowej - klasyfikacja. Metody projektowania filtrów
SOI: metoda okien czasowych, metoda Parksa-McClellana - algorytm
Remeza. Metody projektowania filtrów NOI: metoda optymalizacyjna i
metoda przekształcenia biliniowego. Cyfrowe filtry Butterwortha,
Czebyszewa i eliptyczne. Podstawowe struktury realizacyjne filtrów
cyfrowych. Cyfrowy filtr Hilberta i filtr różniczkujący.

  • Analiza częstotliwościowa sygnałów niestacjonarnych.

Krótkookresowa transformata Fouriera sygnału dyskretnego (widmo
chwilowe). Metody wyznaczania widma chwilowego za pomocą dyskretnej
transformaty Fouriera oraz banku filtrów o stałym paśmie. Spektrogram.
Rozdzielczość czasowo-częstotliwościowa widma chwilowego i
czasowo-częstotliwościowa zasada nieoznaczoności. Wprowadzająca
informacja o analizie wielorozdzielczej i transformacjach
falkowych.

  • Przetwarzanie typu multirate


Cyfrowa zmiana częstotliwości próbkowania - decymacja i interpolacja.
Dekompozycja polifazowa sygnałów. Banki filtrów cyfrowych. Przykłady
zastosowań. Wybrane problemy implementacji algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów. Podstawy architektury i programowania procesorów sygnałowych. Efekty kwantyzacji parametrów filtrów. Wrażliwość struktur realizacyjnych na kwantowanie parametrów. Szumy kwantyzacji w filtrach cyfrowych. Skalowanie w filtrach.



Literatura:

    1. A Wojtkiewicz (red.), "Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Ćwiczenia laboratoryjne", OW PW, Warszawa 2000

    2. T.P. Zieliński, `Od teorii do cyfrowego przetwarzania sygnałów",
      Wyd. AGH, Kraków, 2002

    3. A.V. Oppenheim, R.W. Schafer , "Discrete-Time Signal Processing", Prentice-Hall, N. Jersey, 1989

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2020/2021 - sem. zimowy" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 60 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. letni" (w trakcie)

Okres: 2020-02-22 - 2020-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 180 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
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:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 60 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

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

Okres: 2019-02-18 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 200 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
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:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 210 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2018-02-19 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 200 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 200 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2017-02-20 - 2017-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 200 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2016-10-01 - 2017-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 80 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2016-02-23 - 2016-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 220 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2015-10-01 - 2016-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 100 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2015-02-23 - 2015-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 233 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2014-09-29 - 2015-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 100 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2014-02-24 - 2014-09-28
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 240 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Zbigniew Gajo
Prowadzący grup: Zbigniew Gajo
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

103300 - Instytut Systemów Elektronicznych

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.