Przetwarzanie sygnałów

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 28/+ ; C 26/z ; L 6/z ; Razem: 60

Matematyka / wymagania wstępne: zrealizowany program akademicki.

Elektrotechnika / wymagania wstępne: zrealizowane elementy analizy obwodów elektrycznych, układy cyfrowe

VI semestr / mechatronika / automatyka i sterowanie

dr inż Witold MILUSKI

1. Udział w wykładach / 28

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 14

3. Udział w ćwiczeniach / 26

4. Czas poświęcony przez studenta na przygotowanie się do ćwiczeń / 26

5. Udział w laboratoriach / 6

6. Czas poświęcony przez studenta na przygotowanie się do laboratoriów / 12

7. Udział w konsultacjach / 6

8. Przygotowanie do zaliczenia / 10

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 128 / 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+ 3.+5.+7.= 66 / 2 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 5.+6.= 18 / 0,5 ECTS

Klasyfikacja sygnałów i ich własności. Filtracja cyfrowa. Filtracja dopasowana. Systemy koherentne. Przetwarzanie sygnałów losowych w układach liniowych. Realizacja programowo-sprzętowa transformat liniowych. Kompresja sygnałów. Procesory sygnałowe DSP. Dyskretyzacja sygnałów analogowych. Funkcje bazowe. Sensory mikrofalowe. Modulacje cyfrowe sygnałów.

Wykłady /metody dydaktyczne: werbalno-wizualno prezentacja treści programowych prowadzone metodami aktywizującymi wykorzystując w szczególności: twórcze rozwiązywanie problemów, rozwijając u studentów umiejętność dyskusji na poniższe tematy zajęć

1. Klasyfikacja sygnałów i ich własności. Konwersja sygnałów. Struktura systemu przetwarzania sygnałów analogowych i cyfrowych / 2

2. Filtracja cyfrowa . Filtry o skończonej odpowiedzi (SOI) i nieskończonej odpowiedzi (NOI) – właściwości i zastosowanie / 2

3. Filtracja dopasowana. Filtry wygładzające, filtr Kalmana. Estymacja parametrów ruchu / 2

4. Systemy koherentne, korelacyjne i dopplerowskie. Złożone systemy modulacyjne. Kody Barkera / 2

5. Przetwarzanie sygnałów losowych w układach liniowych. Cyfrowa generacja szumu o określonych własnościach losowych. Zaawansowane techniki próbkowania sygnałów złożonych / 2

6. Realizacja programowo-sprzętowa transformat liniowych. Wyznaczanie podstawowych parametrów układów i metod przetwarzania cyfrowego. Metody i algorytmy sprzętowej realizacji funkcji matematycznych / 2

7. Kompresja sygnałów – podstawy teoretyczne. Kompresja stratna i bezstratna. Kompresja obrazów / 2

8. Procesory sygnałowe DSP. Architektura i środowiska programowe / 2

9. Dyskretyzacja sygnałów analogowych. Zaawansowane techniki próbkowania i przetwarzania sygnałów / 2

10. Funkcje bazowe. Przekształcenia Fouriera. Analiza częstotliwościowa sygnałów. Filtracja Pasmowa. Wybrane układy analogowe. Budowa filtrów analogowych / 4

11. Sensory mikrofalowe. Budowa i programowe sterowanie odbiornikami Front-End / 2

12. Modulacje cyfrowe sygnałów. Kodowanie i szyfrowanie danych. Algorytmy oraz układy kodowania i kompresji sygnałów. Układy dopasowujące, Nadajniki i odbiorniki linii. Linie transmisyjne. Układy optoelektroniczne / 4

Ćwiczenia /metody dydaktyczne: rozwiązywanie zadań przez studentów z zagadnieńi omawianych na wykładzie, obejmujących przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej, uzyskanej jako rezultat ukierunkowanej pracy własnej

1. Wyznaczanie parametrów systemów przetwarzania sygnałów analogowych i cyfrowych / 2

2. Wyznaczanie odpowiedzi układów liniowych na sygnał losowy. Metody wyznaczania parametrów filtrów cyfrowych / 4

3. Badanie własności korelacyjnych kodów Barkera / 2

4. Cyfrowa generacja szumu o określonych własnościach. Wyznaczanie parametrów widmowych tych sygnałów / 4

5. Metody i algorytmy sprzętowej realizacji funkcji matema-tycznych / 4

6. Algorytmy kompresji bezstratnej / 2

7. Wyznaczanie parametrów losowych sygnałów cyfrowych / 4

8. Wyznaczanie parametrów filtrów analogowych / 4

Laboratoria /metody dydaktyczne: praktyczne wykonywanie pomiarów i charakterystyk badanych układów, kolokwium dopuszczające, łączenie układów pomiarowych, wykonanie pomiarów i opracowanie sprawozdania dla każdego z ćwiczeń laboratoryjnych

1. Cyfrowa generacja sygnału o określonych własnościach widmowych / 2

2. Badanie własności filtrów Kalmana / 2

3. Badanie zaawansowanych technik próbkowania i przetwarzania sygnałów losowych /2

J. Szabatin „Podstawy teorii sygnałów. 2000

J. Izydorczyk, G.Płonka, G. Tyma „Teoria sygnałów. Wstęp” 1999

A. Papoulis „Obwody i sygnały” 1988

R.G.Lyons „Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów” 2000

D. Stranneby „Cyfrowe przetwarzanie sygnałów” 2004

W1 / zna budowę systemów przetwarzania sygnałów / K_W02

W2 / ma wiedzę w zakresie metod analizy sygnałów analogowych i cyfrowych / K_W04

W3 / ma wiedzę w zakresie trendów rozwojowych nowoczesnych systemów przetwarzania sygnałów / K_W06

U1 / potrafi wyznaczyć podstawowe parametry sygnałów i układów elektronicznych / K_U07

U2 / potrafi przeprowadzić analizę funkcjonowania elementów systemu przetwarzania złożonych sygnałów cyfrowych / K_U11

U3 / umie korzystać z instrukcji sprzętu pomiarowego / K_U01

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: uzyskanej średniej z pozytywnych ocen ze wszystkich efektów kształcenia i kolokwium zaliczającego przeprowadzanego w formie pisemnej;

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: średniej ze sprawdzianów i aktywnego uczestnictwa;

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: średniej ze sprawdzianu wiedzy teoretycznej przed ćwiczeniami laboratoryjnymi i ich wykonania oraz opracowanych sprawozdań złożonych za każde z realizowanych ćwiczeń laboratoryjnych;

efekty W1, U1 - sprawdzane są podczas weryfikacji wiedzy teoretycznej przed ćwiczeniami oraz kolokwium;

efekty W2, U2, U3 - sprawdzane są głównie podczas weryfikacji wiedzy teoretycznej przed ćwiczenia laboratoryjnymi oraz na kolokwium.