Detail předmětu

Signály 2

FEKT-BPC-SI2Ak. rok: 2021/2022

Předmět je zaměřen na analýzu a číslicové zpracování signálů z oblasti telekomunikací. Poskytuje teoretický základ z oblasti modulace signálů, diskrétní lineární transformace, popisu náhodného procesu a jeho charakteristik. Dále se zabývá problematikou filtrace (FIR, IIR, adaptivní, inverzní), korelační a spektrální analýzou signálů, detekcí signálů v šumu. Předmět poskytuje jak teoretické podklady, tak jejich praktické ověření. Za tímto účelem bude využíváno programové prostředí Matlab.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. RNDr. Jitka Dluhá, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti by po absolvování kursu měli mít znalost základní teorie číslicového zpracování a analýzy signálů v telekomunikační oblasti. Dále by měli mít být schopni samostatně řešit praktické úkoly, tedy zvolit a zdůvodnit vhodnou metodu a provést její aplikaci.



Prerekvizity

Jsou požadovány předměty BPC-SI1, BPC-PP1, BPC-MA1, BPC-MA2
Znalosti ze základů teorie systémů a signálů, matematika na úrovni bakalářské výuky, Matlab.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači. Student vypracovává samostatné úkoly během počítačových cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu upřesňuje každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Obecně
- Studenti budou hodnoceni zápočtem na základě zisku bodů ve cvičení (max. 25 bodů, min. 13 bodů). Body ve cvičení lze získat na základě: i)
  • testu ve cvičeních za 20 bodů, ii) 
  • aktivní účasti na cvičení za 5 bodů; v případě distanční výuky bude nahrazeno testem.

    • - Závěrečnou zkoušku (max. 75 bodů, min. 38 bodů).

     

    Osnovy výuky

    Přednášky:
    1. Úvod do problematiky analýzy signálů.
    2. Diskrétní lineární transformace.
    3-4. Diskrétní lineární systémy
    5. Lineární filtrace signálů. Filtry typu FIR
    6. Filtry typu IIR
    7. Signálová reprezentace.
    8. Modulace
    9-10. Náhodné signály a jejich charakteristiky
    11. Korelační analýza signálů
    12. Spektrální analýza deterministických signálů.
    13. Spektrální analýza stochastických signálů.

    Cvičení
    1. Úvod
    2. Operace se signály
    3. Konvoluce. Vztah mezi impulzní a přenosovou funkcí.
    4. Návrh filtru FIR, IIR: Numericky
    5. Návrh filtru FIR, IIR: Matlab
    6. Filter design
    7. Test  (samostatná práce)
    8. Analytický signál
    9. Modulace
    10. Náhodné procesy
    11. Spektrální analýza deterministických signálů
    12. Spektrální analýza stochastických signálů
    13. Rezreva (Test)

    Učební cíle

    Cílem předmětu je poskytnout studentům teoretické znalosti z oblasti číslicového zpracování a analýzy signálů a praktické ověření získaných dovedností.

    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.

    Základní literatura

    JAN, J. Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů. 2. upravené a rozšířené vydání. Brno: VUTIUM, 2002. ISBN 80-214-2911-9. (CS)

    Zařazení předmětu ve studijních plánech

    • Program BPC-EKT bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

    Typ (způsob) výuky

     

    Přednáška

    26 hod., nepovinná

    Vyučující / Lektor

    doc. RNDr. Jitka Dluhá, Ph.D.

    Osnova

    Vlastnosti diskretních a číslicových metod zpracování signálů
    Lineární filtrace signálů
    Filtry typu FIR
    Filtry typu IIR
    Kumulační metody zvýrazňování signálu v šumu
    Komplexní signály a jejich využití
    Frekvenční translace signálů
    Korelační analýza signálů
    Spektrální analýza deterministických signálů
    Spektrální analýza stochastických signálů
    Detekce signálů v šumu, prostá inverzní filtrace
    Restaurace signálů, Wienerův filtr

    Cvičení na počítači

    26 hod., povinná

    Vyučující / Lektor

    doc. RNDr. Jitka Dluhá, Ph.D.

    Osnova

    Seznámení s prostředím MATLAB
    Lineární filtrace signálů
    Filtry typu FIR
    Filtry typu IIR
    Kumulační metody zvýrazňování signálu v šumu
    Komplexní signály a jejich využití
    Frekvenční translace signálů
    Korelační analýza signálů
    Spektrální analýza deterministických signálů
    Spektrální analýza stochastických signálů
    Detekce signálů v šumu, prostá inverzní filtrace
    Restaurace signálů