Detail předmětu

Signály a soustavy

FEKT-KSISAk. rok: 2011/2012

Signály a systémy se spojitým časem, signály a systémy s diskrétním časem, reprezentace v časové a kmitočtové oblasti, vzájemné souvislosti. Náhodné signály. Sdělovací signály a soustavy. Analogové a číslicové modulace ve sdělovací technice. Problematika je objasňována na příkladech konkrétních signálů a systémů ze současné technické praxe. V laboratoři probíhají měření a simulace signálů na spektrálních analyzátorech a osobních počítačích.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Výsledky učení předmětu

Studenti získají základní vědomosti o signálech a systémech se spojitým časem, signálech a systémech s diskrétním časem a o jejich reprezentací v kmitočtové oblasti, o náhodných signálech, analogových a zejména číslicových sdělovacích soustavách.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

1. Přehled a rozdělení signálů, základní operace se signály v časové oblasti, harmonický signál.
2. Periodické signály v technické praxi, obdélníkové impulsy.
3. Fourierova transformace, základní vlastnosti, spektrální funkce vybraných signálů.
4. Lineární neparametrické systémy, ideální přenosový článek.
5. Signály v náhodných procesech, stacionarita a ergodicita.
6. Korelace a konvoluce, vlastnosti, praktické aplikace, vzájemný vztah.
7. Převody mezi analogovými a digitálními signály, vzorkování a rekonstrukce signálu ze vzorků.
8. Operace s diskrétními signály, diskrétní Fourierova řada.
9. Diskrétní Fourierova transformace, použití DFT, princip a význam FFT.
10. Náhodné signály s diskrétním časem.
11. Systémy s diskrétním časem, prvky diskrétních systémů, charakteristiky.
12. Signály a soustavy pro přenos dat v základním a v přeloženém pásmu.
13. Zpracování signálů v multimédiích, lékařství a bezpečnostní oblasti.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se signály a systémy se spojitým časem, signály a systémy s diskrétním časem, jejich reprezentací v kmitočtové oblasti. Dát studentům základní informace o náhodných signálech, analogových a zejména číslicových sdělovacích soustavách.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-EST , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Přehled a rozdělení technických signálů, základní operace se signály v čase, harmonický signál.
Periodické signály v technické praxi, obdélníkové impulsy.
Fourierova transformace, základní vlastnosti, spektrální funkce vybraných signálů.
Lineární neparametrické systémy, ideální přenosový článek.
Signály jako náhodné procesy, stacionarita a ergodicita.
Korelace a konvoluce, vlastnosti, praktické aplikace, vzájemný vztah.
Ideální a skutečné vzorkování, rekonstrukce signálu ze vzorků.
Operace s diskrétními signály, diskrétní Fourierova řada.
Diskrétní Fourierova transformace, použití DFT, princip a význam FFT.
Náhodné signály s diskrétním časem.
Systémy s diskrétním časem, prvky diskrétních systémů, charakteristiky.
Signály a soustavy pro přenos dat v základním a v přeloženém pásmu.
Zpracování signálů v multimédiích, lékařství a bezpečnostních složkách.

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Úvod do programu MathCAD.
Časové průběhy signálů, základní operace se signály.
Zpracování externích signálů na počítači.
Vyšetřování konvoluce signálů.
Syntéza akustických signálů.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Seznámení s laboratoří. Bezpečnost práce, obsluha přístrojů.
Generování a zobrazení definovaných signálů.
Periodické signály a jejich spektra.
Měření a vyhodnocení srdečních pulzů.
Průchod signálů lineární a nelineární soustavou.
Modulované signály.