Přejít k hlavnímu obsahu Mobilní verze Mapa webu
Teleinformatika

BCZS: Číslicové zpracování signálů

Obrázek vystihující předmět
Garant: doc. Ing. Jiří Mišurec, CSc.
Zkratka: BCZS
Rozsah: 26P – 26L
Zařazení: bakalářské studium
Kredity: 5
Povinnost: volitelný oborový předmět
Typ studia: prezenční

Stručný popis

Cílem předmětu je poskytnout studentům souvislý výklad základů teorie číslicového zpracování signálů s důrazem na pochopení výpočtových algoritmů využívaných v číslicovém zpracování. Zvláště jsou zdůrazněny metody popisu číslicových systémů, zejména číslicových filtrů. Předmět je uzavřen diskusí o realizaci algoritmů číslicového zpracování v mikroprocesorech a signálových procesorech.

Popis předmětu

Absolvent předmětu Číslicové zpracování signálů bude rozumět algoritmům číslicového zpracování signálů a bude schopen samostatně aplikovat a modelovat základní funkce číslicového zpracování v Matlabu. Bude mít základní představu o realizaci algoritmů na mikroprocesorech a signálových procesorech. Absolvent kurzu se bude orientovat především pojmech:

  • Diskrétní signály a jejich popis
  • Diskrétní systémy a jejich popis
  • Stavový popis systému
  • Transformace Z a její použití při řešení číslicových systémů
  • Kmitočtová analýza diskrétních signálů
  • Diskrétní systém jako kmitočtově selektivní filtr
  • Diskrétní Fourierova transformace
  • Technické prostředky číslicového zpracování signálů

Obsah předmětu (anotace):

Jednorozměrné a dvojrozměrné diskrétní signály a systémy. Popis systémů, diferenční rovnice. Transformace Z, řešení systémů, přenosové funkce, impulsní odezva, vlastnosti systémů.  Diskrétní Fourierova transformace, FFT. Základní návrh číslicových filtrů typu FIR a IIR. Komplexní a reálné kepstrum. Aplikace kepster při zpracování řeči a obrazu. Kvantování signálu v diskrétních systémech. Realizace číslicových filtrů a FFT v signálových procesorech.

Sylabus

  1. Diskrétní signály - základní diskrétní signály, klasifikace jednorozměrných diskrétních signálů.
  2. Diskrétní signály - vícerozměrné diskrétní signály, korelace diskrétních signálů.
  3. Diskrétní systémy - počáteční podmínky, reprezentace diskrétních systémů pomocí blokových diagramů a grafů signálových toků.
  4. Diskrétní systémy - klasifikace diskrétních systémů, lineární časově invariantní diskrétní systém (LTI), spojování dílčích diskrétních LTI systémů, kauzalita a stabilita LTI diskrétního systému, diskrétní LTI systémy typu FIR a IIR.
  5. Stavový popis lineárního časově invariantního diskrétního systému.
  6. Transformace Z a její použití.
  7. Kmitočtová analýza diskrétních signálů - časově diskrétní Fourierova řada, spektrální výkon periodických signálů, FT časově diskrétního aperiodického signálu, vlastnosti FT časově diskrétních signálů, vztah mezi FT jednorázového diskrétního signálu a dvojstrannou transformací Z, kepstrum.
  8. Kmitočtové charakteristiky lineárního časově invariantního diskrétního systému.
    Lineární časově invariantní diskrétní systém jako kmitočový filtr - DP, HP, číslicový rezonátor, PP, vrubový filtr, PZ, hřebenový filtr, fázovací článek.
  9. Diskrétní Fourierova transformace - definice DFT, vlastnosti DFT, vektorový zápis DFT, vztah mezi DFT a transformací Z.
  10. Inverzní systémy a dekonvoluce - inverzibilita diskrétního systému, geometrická interpretace kmitočtové charakteristiky, lineární časově invariantní diskrétní systém s minimální, maximální a smíšenou fází, homomorfní dekonvoluce.