FU:APUNAP41 Základy analýzy signálu - Informace o předmětu
APUNAP41 Základy analýzy signálu
Fyzikální ústav v Opavěléto 2024
- Rozsah
- 1/3/0. 6 kr. Ukončení: z.
- Vyučující
- doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D. (přednášející)
doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D. (cvičící) - Garance
- doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D.
Fyzikální ústav v Opavě - Rozvrh
- Po 13:05–13:50 PU-UF
- Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
- Předpoklady
- (FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(B))
Žádné - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Fyzikální diagnostické metody (program FU, APFYZB)
- Monitorování životního prostředí (program FU, APFYZB)
- Cíle předmětu
- Předmět je zaměřen na digitální zpracování jednorozměrných signálů ve fyzice, monitorovací technice i v dalších oblastech.
- Výstupy z učení
- Student bude po absolvování předmětu schopen:
Popsat a vysvětlit termín Signál spojitý, diskrétní, číslicový, oblasti aplikace, etapy zpracování signálu, klasifikace diskrétních metod zpracování signálu, výhody a nevýhody diskrétního a číslicového zpracování signálů, signály 1D, 2D,
vícerozměrné.
popsat a vysvětlit Fourierovu řadu (FS) a Fourierova transformace (FT) spojitého signálu. Definice a vlastnosti, FT základních signálů, popsat a vysvětlit Přenosovou funkci, impulsní odezva systému, zkreslení (vazba na přenosovou šířku pásma).
popsat a vysvětlit Digitální filtraci a stavbu digitálních filtrů – FIR, IIR (numerická realizace konvolučního integrálu, dolnofrekvenční filtry na odstranění šumu, úzkopásmové filtry, nelineární filtry, filtry pro odstranění výstřelů). - Osnova
- 1. Základní pojmy. Signál spojitý, diskrétní, číslicový, oblasti aplikace, etapy zpracování signálu, klasifikace diskrétních metod zpracování signálu, výhody a nevýhody diskrétního a číslicového zpracování signálů, signály 1D, 2D, vícerozměrné.
- 2. Fourierova řada (FS) a Fourierova transformace (FT) spojitého signálu. Definice a vlastnosti, FT základních signálů, vliv vzorkování originálu na obraz, konvoluce a korelace.
- 3. Vzorkování a rekonstrukce signálu. Ideální a reálný vzorkovací signál, vzorkovací teorém a alias, rekonstrukční filtr a interpolanta.
- 4. Fourierova transformace diskrétního signálu. DTFT, DFT, jejich inverze a vlastnosti.
- 5. Diskrétní unitární transformace. Kernel transformace, unitarita, hermitovost, příklady: Hadamardova, Walshova, DFT, Haarova, metody rychlého výpočtu DFT (FFT).
- 6. Deterministické a stochastické signály. Stabilita a kauzalita, lineární časově invariantní systémy.
- 7. Přenosová funkce, impulsní odezva systému, zkreslení (vazba na přenosovou šířku pásma).
- 8. Digitální filtrace a stavba digitálních filtrů – FIR, IIR (numerická realizace konvolučního integrálu, dolnofrekvenční filtry na odstranění šumu, úzkopásmové filtry, nelineární filtry, filtry pro odstranění výstřelů).
- 9. Waveletové transformace (WT). Časově-frekvenční analýza, spojité, diskrétní WT (CWT/DWT), DWT tyou Daubechies, realizace WT bankami filtrů.
- Literatura
- povinná literatura
- Lyons R.G. Understanding Digital Signal Processing. Prentice Hall; 3 edition, 2010. ISBN 978-0137027415. info
- doporučená literatura
- Jan, J.: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů. Akademické nakladatelství, VUTIUM, 2002
- Výukové metody
- Formy výuky budou následující:
1. teoretická příprava(přednášky);
2. laboratorní cvičení(zpracování jednorozměrného signálu). - Metody hodnocení
- Aktivní účast na cvičení a vyřešení všech domácích úloh. Studenti v rámci ústní zkoušky prokazují znalosti a přehled z oblasti analýzy signálu v rozsahu přednášek.
- Další komentáře
- Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (nejnovější)
- Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fu/leto2024/APUNAP41