Detail předmětu

Signály a systémy

FIT-ISSAk. rok: 2017/2018

Spojité a diskrétní signály, diskrétní a spojité systémy. Konvoluce. Spektrální analýza spojitých signálů - Fourierova řada (FŘ), Fourierova transformace (FT). Systémy se spojitým časem. Vzorkování a rekonstrukce. Diskrétní signály a jejich frekvenční analýza - Diskrétní Fourierova řada (DFŘ), Fourierova transformace s diskrétním časem (DTFT). Diskrétní systémy. Dvourozměrné (2D) signály a systémy. Náhodné signály.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Jan Černocký

Zajišťuje ústav

Ústav počítačové grafiky a multimédií (UPGM)

Výsledky učení předmětu

Studenti si osvojí základní teoretické znalosti v oblasti popisu a analýzy spojitých a diskrétních signálů a lineárních systémů. Získají rovněž praktické dovednosti při analýze a filtraci signálů v prostředí MATLAB.

Studenti si prohloubí znalosti matematiky a statistiky a aplikují je na reálné problémy zpracování signálů. Během kursu získají důkladné znalosti matematického a vizualizačního SW Matlab.

Prerekvizity

základní znalosti matematiky a statistiky.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    1. Číslicové filtry - základy a praktické využití
    2. Frekvenční analýza pomocí DFT - základy a praktické využití
    3. Zpracování obrazů (2D signály) - základy a praktické využití
    4. Náhodné signály - základy a praktické využití
    5. Aplikace zpracování signálů a úvod do teorie
    6. Frekvenční analýza spojitých signálů
    7. Systémy se spojitým časem
    8. Od spojitého k diskrétnímu - vzorkování, kvantování
    9. Diskrétní signály detailněji
    10. Číslicová filtrace detailněji
    11. Náhodné signály detailněji
    12. Aplikace a pokročilá témata zpracování signálů

    Osnova počítačových cvičení:
    1. Úvod do MATLABu
    2. Projekce do bází a Fourierova řada 
    3. Zpracování zvuku 
    4. Zpracování obrazu 
    5. Náhodné signály 
    6. Vzorkování, kvantování a aliasing

    Osnova ostatní - projekty, práce:
    Individuální projekt je zaměřen na zpracování obrazu, viz http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/ISS/public/#proj

Učební cíle

Seznámit se s  teorií signálů a lineárních systémů se spojitým a s diskrétním časem, a s teorií náhodných signálů. Předmět klade důraz na spektrální analýzu a lineární filtraci jako dva základní bloky moderních komunikačních systémů.

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

  • účast v počítačových cvičeních není kontrolovaná, ale aktivní účast a předvedení výsledků každého cvičení je hodnocena 2 body. 
  • Skupiny v počítačových laboratořích jsou organizovány na základě zapisování do rozvrhových oken.

Prerekvizity a korekvizity

Základní literatura

Oppenheim A.V., Wilski A.S.: Signals and systems, Prentice Hall, 1997

Doporučená literatura

http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/ISS/public/ Jan, J., Kozumplík, J.: Systémy, procesy a signály. Skriptum VUT v Brně, VUTIUM, 2000. Šebesta V.: Systémy, procesy a signály I., Skriptum VUT v Brně, VUTIUM, 1997. Jan J., Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, VUT v Brně, VUTIUM, 2002, ISBN 80-214-1558-4.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Jan Černocký

Osnova

  1. Číslicové filtry - základy a praktické využití
  2. Frekvenční analýza pomocí DFT - základy a praktické využití
  3. Zpracování obrazů (2D signály) - základy a praktické využití
  4. Náhodné signály - základy a praktické využití
  5. Aplikace zpracování signálů a úvod do teorie
  6. Frekvenční analýza spojitých signálů
  7. Systémy se spojitým časem
  8. Od spojitého k diskrétnímu - vzorkování, kvantování
  9. Diskrétní signály detailněji
  10. Číslicová filtrace detailněji
  11. Náhodné signály detailněji
  12. Aplikace a pokročilá témata zpracování signálů

Cvičení na počítači

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Jan Černocký

Osnova

  1. Úvod do MATLABu
  2. Projekce do bází a Fourierova řada 
  3. Zpracování zvuku 
  4. Zpracování obrazu 
  5. Náhodné signály 
  6. Vzorkování, kvantování a aliasing

Projekt

14 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Jan Černocký