SylabUZ
Nazwa przedmiotu | Przetwarzanie sygnałów z zastosowaniem procesorów sygnałowych |
Kod przedmiotu | 06.5-WE-EP-PSzZPS-SPiE |
Wydział | Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki |
Kierunek | Elektrotechnika |
Profil | ogólnoakademicki |
Rodzaj studiów | pierwszego stopnia z tyt. inżyniera |
Semestr rozpoczęcia | semestr zimowy 2024/2025 |
Semestr | 5 |
Liczba punktów ECTS do zdobycia | 5 |
Typ przedmiotu | obieralny |
Język nauczania | polski |
Sylabus opracował |
|
Forma zajęć | Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) | Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) | Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) | Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) | Forma zaliczenia |
Wykład | 30 | 2 | 18 | 1,2 | Egzamin |
Laboratorium | 30 | 2 | 18 | 1,2 | Zaliczenie na ocenę |
Metody numeryczne, Podstawy informatyki i techniki cyfrowej, Technika mikroprocesorowa, Teoria obwodów
Realizacja cyfrowego przetwarzania sygnałów za pomocą mikrokontrolerów z wykorzystaniem platform: Arduino, Raspberry Pi, STM32, TMS320F28379D oraz układów programowalnych FPGA.
Porównanie cyfrowych i analogowych technik przetwarzania sygnałów. Pojęcia sygnałów ich klasyfikacja. Sygnały: ciągłe, dyskretne, stacjonarne itd. Podstawowe parametry sygnałów. Analogowe układy przetwarzania sygnałów. Układy jedno i wielowymiarowe. Czwórniki i dwójniki (powtórzenie). Układy pasywne i aktywne. Filtry czasu ciągłego. Podstawowe parametry. Zarys metod projektowania filtrów(na ćwiczeniach laboratoryjnych). Dyskretyzacja sygnałów w dziedzinie czasu i amplitudy. Kwantyzacja sygnałów. Równomierne i nierównomierne próbkowanie sygnałów. Metody przetwarzania sygnału analogowego na sygnał cyfrowy (A/D). Podstawowe układy przetworników analogowo-cyfrowych. Przetwarzanie sygnału cyfrowego na postać analogową (D/A). Podstawowe układy przetworników cyfrowo-analogowych. Przykłady cyfrowego przetwarzania sygnałów (mowy, dźwięku, obrazu, danych pomiarowych itp.).
Liniowe układy stacjonarne (LTI). Dyskretne przekształcenie Fouriera (DFT). Przeciek widma. Okna czasowe. Interpretacja wyników DFT. Szybkie przekształcenie Fouriera (FFT). Przekształcenie Z. Właściwości przekształcenia Z.
Wieloszybkościowe układy przetwarzania sygnałów, interpolacja i decymacja sygnałów. Realizacja układów wieloszybkościowych. Wieloszybkościowe układy kształtowania szumów kwantowania. Zastosowanie modulatorów delta-sigma (DSM) w procesie przetwarzania A/D i D/A. Cyfrowe modulacje: PWM, PDM, DSM, PCM, różnicowa PCM.
Filtracja cyfrowa sygnałów: filtry liniowe i nieliniowe, filtry wieloszybkościowe, filtry wielowymiarowe, banki filtrów, falowe filtry mostkowe. Podstawowe właściwości filtrów cyfrowych. Filtry o skończonej odpowiedzi impulsowej (FIR). Filtry o nieskończonej odpowiedzi impulsowej (IIR). Metody projektowania filtrów cyfrowych. Realizacja filtrów cyfrowych za pomocą procesorów sygnałowych i metody ich projektowania. Wpływ dokładności obliczeń układu cyfrowego na charakterystyki filtrów.
Przetwarzanie cyfrowych sygnałów losowych. Systemy adaptacyjne. Kodowanie podpasmowe sygnałów. Projektowanie banków filtrów. Transformata Wavelet. Metody kompresji sygnałów: stratne i bezstratne. Algorytmy kompresji sygnałów wizyjnych i dźwiękowych.
Implementacja podstawowych struktur układów cyfrowego przetwarzania sygnałów za pomocą cyfrowych procesorów sygnałowych.
Zastosowanie metod cyfrowego przetwarzania sygnałów: w telekomunikacji, w układach audio i video.
Zastosowanie cyfrowych procesorów sygnałowych w układach sterowania i pomiaru. Zastosowanie metod cyfrowego przetwarzania sygnałów w elektroenergetyce i do sterowania układami energoelektronicznymi.
Zastosowanie programu Matlab do symulacji właściwości układów cyfrowego przetwarzania sygnałów. Projektowanie filtrów analogowych i cyfrowych za pomocą programu Matlab.
wykład: wykład konwencjonalny,
laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne.
Opis efektu | Symbole efektów | Metody weryfikacji | Forma zajęć |
Wykład - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu.
Laboratorium - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, przewidzianych do realizacji w ramach programu laboratorium.
Składowe oceny końcowej: wykład: 60% + laboratorium: 40%.
1. Vaidyanathan P. P., Multirate Systems and Filter Banks, Prentice Hall Inc., Engelwood Cliffs, New Jersey 1992.
2. Proakis J. G., Manolakis D. M., Digital Signal processing, Principles, Algorithms, and Applications, Third Edition, Prentice Hall Inc., Engelwood Cliffs, New Jersey 1996.
3. Izydorczyk J., Konopacki J., Filtry analogowe i cyfrowe, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej, Gliwice, 2003.
4. Alan V. Oppenheim A. and Ronald W. Schafer R., Discrete-Time Signal Processing (2nd Edition), Prentice-Hall, Signal Processing Series, 1999.
5. M. Domański, Obraz cyfrowy, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2010.
6. P. S. R. Diniz, Adaptive Filtering Algorithms and Practical Implementation, Springer, 2020.
Zmodyfikowane przez dr hab. inż. Krzysztof Sozański, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 21-04-2024 21:36)