Wstęp do analizy astrofizycznych ciągów czasowych - opis przedmiotu

Informacje ogólne

Nazwa przedmiotu	Wstęp do analizy astrofizycznych ciągów czasowych
Kod przedmiotu	13.7-WF-FizP-WACC-S17
Wydział	Wydział Fizyki i Astronomii
Kierunek	Fizyka
Profil	ogólnoakademicki
Rodzaj studiów	pierwszego stopnia z tyt. licencjata
Semestr rozpoczęcia	semestr zimowy 2017/2018

Informacje o przedmiocie

Semestr	5
Liczba punktów ECTS do zdobycia	3
Typ przedmiotu	obowiązkowy
Język nauczania	polski
Sylabus opracował	dr Krzysztof Maciesiak

Formy zajęć

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	15	1	-	-	Zaliczenie na ocenę
Ćwiczenia	15	1	-	-	Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

Nabycie umiejętność analizowania ciągów czasowych na przykładzie obserwacji pulsarów, zastosowania Transformaty Fouriera oraz interpretacja wyników z przeprowadzonej analizy ciągu czasowego.

Wymagania wstępne

Zaliczenie przedmiotu Podstawy programowania, Wstęp do fizyki i matematyki wyższej, Analiza matematyczna.

Zakres tematyczny

- Obserwowane promieniowanie pulsarów, jako numeryczny ciąg czasowy.

- Analiza widmowa sygnałów pulsarów.

- Szereg Fouriera.

- Określenie widma amplitudowego i widma mocy przebiegu okresowego.

- Zastosowanie szeregu Fouriera do wyznaczania widma amplitudowego i widma mocy wybranych przebiegów okresowych.

- Analiza widmowa nieokresowych sygnałów pulsarów.

- Analiza widmowa sygnałów losowych w pulsarach.

- Metody numeryczne analizy widmowej pulsarów

a) zasady przetwarzania analogowo-cyfrowego sygnałów pulsarów filtracja cyfrowa,

b) dyskretna postać przekształcenia Fouriera – DFT,

c) szybkie przekształcenie Fouriera – FFT,

d) metody numeryczne wyznaczania gęstości widmowej mocy,

e) metody numeryczne wyznaczania wzajemnej gęstości widmowej mocy.

- Specjalne metody analizy widmowej sygnałów pulsarów.

ĆWICZENIA:

- Sposób działania i zastosowanie transformaty Fouriera iszybkiej transformaty Fouriera.

- Symulacja ciągu czasowego.

- Poszukiwanie częstotliwości w próbce danych rzeczywistych i symulowanych przy użyciu programu komputerowego.

- Analiza widmowa sygnałów pulsarów.

a) Szereg Fouriera,

b) Określenie widma amplitudowego i widma mocy przebiegu okresowego,

c) Zastosowanie szeregu Fouriera do wyznaczania widma amplitudowego i widma mocy wybranych przebiegów okresowych.

- Analiza widmowa nieokresowych sygnałów pulsarów.

- Analiza widmowa sygnałów losowych w pulsarach.

Metody kształcenia

Wykład konwencjonalny, ćwiczenia rachunkowe, pisanie programów komputerowych.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Ćwiczenia: Kolokwium pisemne – pozytywne zaliczenie sprawdzianów, zaliczenie wszystkich zadań programistycznych (projektu).

Wykład: Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest pozytywna ocena z ćwiczeń. Egzamin ustny;

Warunek zaliczenia - pozytywna ocena z egzaminu.

Ocena końcowa: 50% ocena z egzaminu + 50% ocena z ćwiczeń.

Literatura podstawowa

[1] E. Ozimek, Podstawy teoretyczne analizy widmowej sygnałów, PWN, Warszawa-Poznań 1985.

[2] L. H. Koopmans,The spectral analysis of time series , Academic Press, New York, 1974.

Literatura uzupełniająca

[1] C. Я. Aдзерихо, Введение в линейную алгебру, теорию поля и ряады фурье, Издательство ''Вышейшая школа'', Минск 1968.

Uwagi

Zmodyfikowane przez prof. dr hab. Mirosław Dudek (ostatnia modyfikacja: 13-09-2017 11:08)