Teorie a zpracování signálu

Studijní plán: Aplikovaná informatika - kombi, platný od ZS 2024/2025

Předmět Teorie a zpracování signálu (TZS)
Garantuje Katedra technických studií (KTS)
Garant Dr. Ing. Vlastimil Vondra
Jazyk česky
Počet kreditů 4
Prezenční studium
Přednáška2 h
Cvičení2 h
Kombinované studium
Tutoriál / přednáška8 h
Cvičení4 h
Studijní plán Typ Sem. Kred. Ukon.
Aplikovaná informatika - kombi, platný od ZS 2024/2025 PV 5 4 kr. Z,ZK
Aplikovaná informatika - platný od ZS 2024/2025 PV 5 4 kr. Z,ZK

Anotace

Předmět představuje základní teorii pro popis, analýzu a zpracován signálů ve spojitém i diskrétním čase. Věnuje se rovněž praktickým algoritmům pro analýzu a syntézu signálů.  

Znalosti: Student zná teorii pro popis, analýzu a zpracování signálů, a to jak ve spojitém, tak v diskrétním čase a ve frekvenční doméně. Zná teoretické a praktické aspekty vzorkování a interpolace, základní algoritmy pro analýzu a zpracování signálů (DFT, FFT) a základní metody syntézy signálů. Uvědomuje si význam a princip číslicové filtrace. Je mu znám pojem spektrální hustoty šumu.  

 

Dovednosti: Student umí aplikovat teoretické znalosti při řešen praktické úlohy. Umí provést základní analýzu, zpracování a syntézu uvažovaných signálů. Umí použít softwarové nástroje k převodu signálů z časové do frekvenční domény, umí interpretovat spektra signálů získaná použitím algoritmu FFT. Dokáže s využitím softwaru implementovat základní metody pro zpracování signálu a umí tyto metody použít v konkrétních případech.  

 

Obecné kompetence: Student je schopen používat obecné metody analýzy a syntézy, vyhledávat relevantní zdroje, rozhodovat se samostatně, nést odpovědnost za vlastní postup a výsledek. Umí plánovat činnosti, efektivně pracovat s časem a dotahovat úkoly. Při obhajobě svých postupů a výsledků umí vyjádřit svůj názor a prezentovat jej. 

Sylabus

  • Typy signálů a jejich charakteristiky 
  • Spojité a diskrétní periodické signály, jejich vlastnosti 
  • Spojité a diskrétní neperiodické signály, jejich vlastnosti 
  • Základní statistické charakteristiky signálů 
  • Pravděpodobnostní funkce, hustota pravděpodobnosti 
  • Stochastické signály 
  • Analogově digitální a digitálně analogový převod 
  • Systémy, lineární systémy, vlastnosti 
  • Konvoluce, vlastnosti 
  • Korelace, vlastnosti 
  • Spektrální analýza, spektrální reprezentace signálů 
  • DFT a FFT algoritmy, interpretace spekter 
  • Digitální filtry, typy, vlastnosti, návrh, realizace 

Doporučená literatura

  • Studijní opora v LMS Moodle
  • JOHN G., Proakis a DIMITRIS G., Manolakis. Digital Signal Processing: Principles, Algorithms and Applications. 5th Edition. Pearson, 2021. ISBN 978-0137348244.
  • JAN, Jiří. Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů. 2. upr. a rozš. vyd. Brno: VUTIUM, 2002. ISBN 8021429119.
  • ZAPLATÍLEK, Karel a DOŇAR, Bohuslav. MATLAB: začínáme se signály. Praha: BEN - technická literatura, 2006. ISBN 80-7300-200-0.
  • ZAPLATÍLEK, Karel a DOŇAR, Bohuslav. MATLAB pro začátečníky. 2. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2005. ISBN 8073001756.
  • SMITH, W. Steven. Digital signal processing: scientist and engineer´s guide. California: California Technical Publishing, 1997. ISBN 978-0966017632.
  • LAXPATI, Sharad R. Practical Signal Processing And Its Applications. ISBN 978-9813224025.

^ nahoru ^