Cyfrowe przetwarzanie sygnałów
Informacje ogólne
| Kod przedmiotu: | 103C-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: |
3.00  |
||
| Język prowadzenia: | polski | ||
| Jednostka decyzyjna: | 103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych |
||
| Kod wydziałowy: | CYPS |
||
| Numer wersji: | 3 |
||
| 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.
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).
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.
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).
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.
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.
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.
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: |
|
||
Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. zimowy" (zakończony)
| Okres: | 2013-10-01 - 2014-02-23 |
 
 zobacz plan zajęć |
| Typ zajęć: |
Wykład, 30 godzin, 140 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 2012/2013 - sem. letni" (zakończony)
| Okres: | 2013-02-20 - 2013-09-30 |
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 2012/2013 - sem. zimowy" (zakończony)
| Okres: | 2012-10-01 - 2013-02-19 |
zobacz plan zajęć |
| Typ zajęć: |
Wykład, 30 godzin, 160 miejsc więcej informacji |
|
| Koordynatorzy: | Zbigniew Gajo | |
| Prowadzący grup: | Zbigniew Gajo | |
| Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
| Zaliczenie: | Egzamin | |
| Jednostka realizująca: | 103300 - Instytut Systemów Elektronicznych |
|
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.