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
|
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 2024/2025" (jeszcze nie rozpoczęty)
Okres: | 2025-03-01 - 2025-09-30 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 14 godzin
Laboratorium, 12 godzin
Wykład, 20 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Adam Kawalec | |
Prowadzący grup: | Adam Kawalec, Adam Łożyński, Remigiusz Pustkowski, Marta Walenczykowska | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: |
Przedmiot -
Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę Laboratorium - Zaliczenie na ocenę Wykład - Egzamin |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.