Detail předmětu

Signály a systémy

FEKT-BPC-SISAk. rok: 2023/2024

Předmět poskytuje úvod to teorie lineárních, časově invariantních spojitých a diskrétních signálů a systémů. Posluchači jsou seznámeni s používanými metodami pro popis a analýzu těchto signálů a systémů jako jsou: časové funkce a řady, frekvenční obrazy, Fourierovy řady, vzorkování, transformace (Laplaceova, Fourierova, Z), diferenciální a diferenční rovnice. Pomocí těchto metod se pak zkoumají základní charakteristiky signálů a systémů jako jsou: linearita, časová invariantnost, kauzalita, stabilita, výkon, aj.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Vstupní znalosti

Posluchač by měl mít dostatečné znalosti z matematické analýzy na úrovni bakalářského studia, zejména pak v oblasti diferenciálního a integrálního počtu, řad a komplexních čísel.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Kritérium hodnocení kurzu je založeno na bodovém hodnocení v souladu s článkem 13 Studijního a zkušebního řádu VUT. Horní hranice bodů je v jednotlivých kategoriích stanovena takto:
30 bodů za samostatnou práci.
70 bodů za závěrečnou zkoušku.
Účast na písemné a ústní části je podmíněna udělením zápočtu. Zápočet je udělen za samostatnou práci, která je hodnocena minimálně 10 body.
Kontrolovaná výuka předmětu je určena v souladu článkem 7.5 Studijního a zkušebního řádu VUT a je prováděna vyučujícím kurzu způsobem a v míře odpovídající zvyklostem akademické obce. Nahrazování zameškané výuky je řešeno individuálně dle požadavků posluchače a uvážení garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače s teorií spojitých a diskrétních lineárních signálů a systémů a se základními principy jejich analýzy.
Absolvent předmětu je schopen:
Popsat spojité a diskrétní signály v časové a frekvenční doméně.
Provádět se spojitými a diskrétními signály transformace pomocí Fourierových řad, Fourierovy transformace, Laplaceovy transformace a Z-transformace.
Popsat praktické důsledky a vlastnosti těchto transformací.
Popsat základní vlastnosti LTI spojitých systémů.
Popsat základní vlastnosti LTI diskrétních systémů.
Použít různé metody popisu LTI systémů.
Stanovit odezvu LTI systému na základní a obecné signály.
Určit z popisu LTI systému jeho základní vlastnosti, jako je linearita, časová invariance, kauzalita a stabilita.

Základní literatura

OPPENHEIM, Alan, WILLSKY, Alan a Syed HAMID. Signals and Systems. 2nd edition. Prentice Hall, 1996. ISBN: 0138147574. (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-APE bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program AJEI-H bakalářský

    obor H-AEI , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D.

Osnova

1. Úvod a motivace; spojitý a diskrétní svět, klasifikace signálů.
2. Spojité a diskrétní signály - základní operace a manipulace, diskretizace spojitého signálu.
3. Frekvenční doména spojitého signálu, Fourierova řada.
4. Fourierova transformace + příklady.
5. Časová a frekvenční doména diskrétního signálu, diskrétní Fourierova řada a transformace (DFT).
6. Systémy - definice, klasifikace + reálné příklady systémů.
7. Spojitý LTI systém - popis pomocí diferenciálních rovnic, Laplaceova transformace.
8. Spojitý LTI systém - přenosová funkce, póly a nuly, stabilita spojitého LTI systému.
9. Spojitý LTI systém - odezva na standardní vstupní signály, vazba na BIBO stabilitu.
10. Diskrétní LTI systém - popis pomocí diferenčních rovnic, Z-transformace.
11. Diskrétní LTI systém - přenosová funkce, póly a nuly, stabilita diskrétního LTI systému.
12. Diskrétní LTI systém - odezva na standardní vstupní signály, vazba na BIBO stabilitu.
13. Shrnutí učiva. 

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz