Elektronika i sygnały

stacjonarne

II stopnia

obowiązkowy

W 30/+ ; C 16/z ; L 14/z ; Razem:60

Fizyka / wymagania wstępne: znajomość propagacji fal elektromagnetycznych i akustycznych w atmosferze i wodzie, efekt Dopplera

Podstawy elektroniki / wymagania wstępne: znajomość podstawowych układów elektronicznych w torach nadawczo – odbiorczych

Miernictwo / wymagania wstępne: znajomość metod pomiaru parametrów sygnałów

Podstawy i algorytmy przetwarzania sygnałów / wymagania wstępne: znajomość parametrów sygnałów radiowych i wizyjnych

semestr I / Mechatronika /techniki komputerowe w mechatronice

dr inż. Witold MILUSKI

1. Udział w wykładach / 30

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 15

3. Udział w ćwiczeniach / 16

4. Czas poświęcony przez studenta na przygotowanie się do ćwiczeń / 16

5. Udział w laboratoriach / 14

6. Czas poświęcony przez studenta na przygotowanie się do laboratoriów / 28

7. Udział w konsultacjach / 6

8. Przygotowanie do zaliczenia / 10

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 135 / 4 ECTS

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

Zajęcia o charakterze praktycznym: 5.+6.=42 / 1,5 ECTS

W treści przedmiotu zawarto problematykę wynikającą z następujących tematów:

Klasyfikacja i opis matematyczny sygnałów. Funkcje bazowe. Dyskretyzacja sygnałów analogowych. Wyznaczanie widma częstotliwościowego sygnałów dyskretnych. Funkcja autokorelacji i korelacji wzajemnej. Podstawy przetwarzania sygnałów dwuwymiarowych. 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 i opis matematyczny sygnałów. Parametry sygnałów. Układy generacji sygnałów. Generatory funkcyjne. Pętla fazowa / 4

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

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

4. Wyznaczanie widma częstotliwościowego sygnałów dyskretnych. Algorytm FFT. Krótkoterminowa transformata Fouriera. Wizualizacja transformacji F-T. Analizatory widma / 4

5. Funkcja autokorelacji i korelacji wzajemnej. Funkcje splotowe. Filtracja SOI, NOI. Filtry wygładzające oraz korelacyjne. Realizacja sprzętowa i programowa filtrów. Banki filtrów / 4

6. Podstawy przetwarzania sygnałów dwuwymiarowych (obrazów).Transformacja kosinusowa. Kompresja obrazów / 4

7. Sensory mikrofalowe. Budowa i programowe sterowanie odbiornikami Front-End / 4

8. 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 / 4

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

3. Wyznaczanie parametrów filtrów wygładzających. Analiza własności filtrów Kalmana / 4

4. Metody i algorytmy sprzętowej realizacji funkcji matematycznych / 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 / 3

2. Badanie własności filtrów Kalmana / 3

3. Badanie własności kodów Barkera / 4

4. Badanie własności filtrów SOI oraz NOI / 4

podstawowa:

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

uzupełniająca:

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.