Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Elektronika i sygnały

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WMTAXWSJ-EiS
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Elektronika i sygnały
Jednostka: Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Rodzaj studiów:

jednolite magisterskie

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowy

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W 20/E ; C 14/Zo; L 12/Z Razem: 46 godz.

Programy:

mechatronika

Autor:

Prof. dr hab. inż. Adam KAWALEC

Bilans ECTS:

aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 20

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 30

3. Udział w ćwiczeniach / 14

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 28

5. Samodzielne opracowanie indywidualnego zadania / 12

6. Udział w laboratoriach / 12

7. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 24

8. Udział w konsultacjach (dotyczących wykładów, ćwiczeń i laboratoriów) / 6

9. Udział w egzaminie / 2


Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 148 / 5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+6.+8.+9.= 54 / 2,5 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 146 / 5 ECTS


Skrócony opis:

Moduł obejmuje opis i analizę sygnałów deterministycznych oraz stochastycznych. Podstawy przetwarzania sygnałów: próbkowanie sygnału, analizę widmową oraz pętlę PLL, przemianę częstotliwości, modulację, filtrację. Budowę oraz zasadę, działania elektronicznych układów analogowych i cyfrowych realizujących funkcję przetwarzania sygnałów.

Pełny opis:

Wykład

1. Matematyczne modele sygnałów / 2 Podstawowe pojęcia. Modele sygnałów. Parametry sygnałów. Deterministyczny model sygnału. Przykłady sygnałów elementarnych. Pojęcie sygnału stochastycznego. Charakterystyki sygnałów losowych.

2. Analiza widmowa sygnałów analogowych/ 2

Szereg Fouriera. Transformata Fouriera. Właściwości transformaty Fouriera. Analiza widmowa sygnałów okresowych. Analiza widmowa sygnałów nieokresowych. Charakterystyki częstotliwościowe sygnałów losowych. Wybrane problemy analizy widmowej. Funkcje wagowe

3. Podstawy analizy korelacyjnej sygnału / 2 Funkcja autokorelacji i jej właściwości. Funkcja korelacji wzajemnej sygnałów. Sygnały analogowe i dyskretne o ograniczonej mocy średniej.

4. Szumy w elementach i układach elektronicznych / 1. Fizyczne źródła szumów. Parametry charakteryzujące właściwości szumowe elementów i układów elektronicznych.

5. Pętla synchronizacji fazowej - PLL / 2. Zasada działania pętli synchronizacji fazowej. Elementy składowe pętli. Analiza własności pętli. Cyfrowa pętla synchronizacji fazowej. Zastosowania PLL.

6. Przemiana częstotliwości / 1. Istota przemiany częstotliwości. Zasada działania mieszacza. Układy przemiany częstotliwości.

7. Kształtowanie widma przez układ liniowy. Filtry pasywne i aktywne /2 Układy-podstawowe definicje. Opis układów w dziedzinie czasu i częstotliwości. Filtry idealne. Podstawowe układy filtrów aktywnych ze wzmacniaczem operacyjnym.

8. Modulacja / 2. Pojęcie i cel modulacji. Rodzaje modulacji. Pojęcie sygnału analitycznego, przekształcenie Hilberta. Modulacje amplitudowe i kątowe sygnału ciągłego. Podstawowe układy modulacji.

9. Zaawansowane techniki próbkowania sygnałów / 2 Przetwornik A/C. Twierdzenie o próbkowaniu. Funkcje bazowe. Rodzaje próbkowania. Próbkowanie sygnałów wąskopasmowych. Kwantowanie sygnału. Odtwarzanie sygnału na podstawie próbek.

10. Analiza widmowa sygnałów dyskretnych / 2

Dyskretne przekształcenie Fouriera. Wybrane właściwości dyskretnego przekształcenia Fouriera. Szybkie przekształcenie Fouriera (FFT). Wyznaczanie splotu liniowego.

11. Podstawy filtracji cyfrowej / 2 Istota filtracji cyfrowej. Układy o nieskończonej odpowiedzi impulsowej NOI. Układy o skończonej odpowiedzi impulsowej SOI. Podstawy projektowania filtrów cyfrowych.

Ćwiczenia rachunkowe

1. Wyznaczanie przekształcenia Fouriera sygnałów deterministycznych / 2

2. Wyznaczanie parametrów rozkładów sygnałów stochastycznych. / 2

3. Analiza korelacyjna zdeterminowanych sygnałów analogowych. / 2

4. Sygnały wąskopasmowe. Przekształcenie Hilberta /2

5. Wyznaczanie parametrów układów konwersji analogowo-cyfrowej. Próbkowanie sygnałów. / 2

6. Wyznaczanie odpowiedzi impulsowej i transmitancji operatorowej filtrów cyfrowych. / 2

7. Badanie złożoności obliczeniowej filtrów cyfrowych. Zaliczenie /2

Laboratoria

1. Określanie parametrów szumowych elementów i układów elektronicznych / 2

2. Analiza rozwiązań układowych PLL oraz dobór elementów dla zadanych parametrów / 2

3. Badanie mieszacza / 2

4. Badanie filtrów aktywnych / 2

5. Badanie podstawowych układów modulacji / 2.

6. Badanie parametrów i charakterystyk czasowo-częstotliwościowych filtrów z wykorzystaniem środowiska MATLAB / 2.

Literatura:

podstawowa:

1. Chwaleba, B. Moeschke, G. Płoszajski – Elektronika, WSiP 2008, wyd. XI

2. Boksa J. Układy analogowe część II, WAT 2000

3. Filipkowski A. : Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1978.

4. Baskakow Ś. I., Sygnały i układy radiotechniczne. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa, 1972.

5. Szabatin J.,: Podstawy teorii sygnałów, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności WKŁ, Warszawa. 2007

6. Izydorczyk J., Płonka G., Tyma G.: Teoria sygnałów. Kompendium wiedzy na temat sygnałów i metod ich przetwarzania, Helion, Gliwice 2006

7. Zieliński T.P.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań. WKŁ, Warszawa 2005

uzupełniająca:

1. Szabatin J.,: Przetwarzanie sygnałów. Materiały dydaktyczne Politechniki Warszawskiej, 2003, www.ise.pw.pl/~szabatin

2. Smith S.W.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Praktyczny poradnik dla inżynierów i naukowców. Wydawnictwo BTC, Warszawa, 2007.

3. Proakis J.G., Manolakis D.G.: Digital Signal Processing. Principles, Algorithms, and Applications. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 1996.

4. Oppenheim A. V.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WKŁ, Warszawa, 1979.

5. Lyons R.G.: Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów. WKŁ, Warszawa, 2010

Efekty uczenia się:

symbol / efekt kształcenia / odniesienie do efektów kierunku

W1 / Ma podbudowaną wiedzę w zakresie działania wybranych układów elektronicznych oraz wykorzystania ich w urządzeniach mechatronicznych / K_W06 .

W2 / Ma pogłębioną wiedzę dotyczącą przetwarzania sygnałów w układach elektronicznych / K_W06

U1 / Potrafi wykorzystać poznane metody analizy obwodów elektrycznych do projektowania układów/ K_U12

U2 / Potrafi zaprojektować filtr cyfrowy o określonych charakterystykach / K_U12

U3 / potrafi przeprowadzić analizę sygnałów występujących w układach elektronicznych / K_U12

U4 / potrafi przeprowadzić przetwarzanie sygnału przy wykorzystaniu oprogramowania i układów elektronicznych / K_U12

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu (realizowanego w formie pisemnej).

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: ocen z kartkówek i kolokwium

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: ocen z wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych

Efekt W1 i W2 sprawdzany jest w czasie egzaminu oraz podczas sprawdzania wiedzy teoretycznej przed ćwiczeniami rachunkowymi i laboratoryjnymi;

Efekt U1 – sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i laboratoryjnych oraz na podstawie indywidualnego zadania;

Efekty U2, U3, U4 - sprawdzane są na ćwiczeniach laboratoryjnych oraz na podstawie indywidualnych zadań.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/2024" (w trakcie)

Okres: 2024-02-26 - 2024-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 14 godzin więcej informacji
Laboratorium, 12 godzin więcej informacji
Wykład, 20 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Adam Kawalec
Prowadzący grup: Adam Kawalec, Marta Walenczykowska, Piotr Żółtowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)