Detail předmětu

Číslicové zpracování signálů (v angličtině)

CZSa Ak. rok 2019/2020 zimní semestr 5 kreditů

Úvod do číslicového zpracování signálů, vzorkování a kvantování, Frekvenční analýza číslicových signálů, Principy číslicových filtrů, Návrh číslicových filtrů, Praktická implementace číslicových filtrů, Zpracování signálů ve frekvenční oblasti, Zpracování v pod-pásmech, změny vzorkovací frekvence, Vlnková analýza a syntéza, Náhodné signály, Reprezentace ve stavovém prostoru, Identifikace systémů, Wienerovo a Kalmanovo filtrování, Zpracování vektorových signálů.

Garant předmětu

Zástupce garanta předmětu

Jazyk výuky

anglický

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

26 hod. přednášky, 13 hod. cvičení, 13 hod. projekty

Bodové hodnocení

51 zkouška, 15 půlsemestrální test, 14 cvičení, 20 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Fučík Otto, doc. Dr. Ing. (UPSY FIT VUT)
Rohdin Johan A., Dr. (UPGM FIT VUT)

Cvičící

Bařina David, Ing., Ph.D. (UPGM FIT VUT)
Mošner Ladislav, Ing. (UPGM FIT VUT)
Prustoměrský Milan, Ing. (UPGM FIT VUT)
Vlk Jan, Ing. (UPGM FIT VUT)
Žmolíková Kateřina, Ing. (UPGM FIT VUT)

Cíle předmětu

Občerstvit základní znalosti signálů a systémů a seznámit studenty s pokročilejšími tématy souvisejícími s umělou inteligencí, kyberfyzikálními systémy, zpracováním zvuku a řeči, a dalšími oblastmi. Poskytnout studentům vhled do matematického formalismu umožňujícího porozumění časopiseckým a konferenčním článkům o zpracování signálů a usnadňujícího samostatnou práci ve zpracování signálů. Poskytnout studentům dostatečné praktické znalosti pro implementaci a integraci algoritmů zpracování signálů.

Literatura studijní

  • Oppenheim A.V., Wilski A.S.: Signals and systems, Prentice Hall, 1997.  
  • Jan J., Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, VUT v Brně, VUTIUM, 2002, ISBN 80-214-1558-4. 
  • Mallat S, A Wavelet Tour of Signal Processing (Third Edition), Academic Press, 2009, ISBN 9780123743701

Literatura referenční

  • Oppenheim A.V., Wilski A.S.: Signals and systems, Prentice Hall, 1997.  
  • Jan J., Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, VUT v Brně, VUTIUM, 2002, ISBN 80-214-1558-4. 
  • Mallat S, A Wavelet Tour of Signal Processing (Third Edition), Academic Press, 2009, ISBN 9780123743701

Osnova přednášek

  1. Úvod do číslicového zpracování signálů, vzorkování a kvantování
  2. Frekvenční analýza číslicových signálů - DTFT, DFT and FFT.
  3. Principy číslicových filtrů.
  4. Návrh číslicových filtrů
  5. Praktická implementace číslicových filtrů.
  6. Zpracování signálů ve frekvenční oblasti.
  7. Zpracování v pod-pásmech, změny vzorkovací frekvence.
  8. Vlnková analýza a syntéza.
  9. Náhodné signály - korelace a spektrální hustota výkonu.
  10. Reprezentace ve stavovém prostoru.
  11. Identifikace systémů.
  12. Wienerovo a Kalmanovo filtrování.
  13. Zpracování vektorových signálů.

Osnova numerických cvičení

Demonstrační cvičení (1h týdně) navazují na přednášku a demonstrují studentům přednášené techniky na reálném kódu, především v pythonu a Matlabu/Octave. Kód je k disposici studentům. Na demonstrační cvičení navazují dva domácí úkoly řešené v průběhu semestru.

Osnova ostatní - projekty, práce

Projekt je zadán v kombinaci s dalším povinným kursem v Mgr. studiu (např. Ve zpracování řeči nebo kyberfyzikálních systémech), je řešen ve skupinkách max. 5 studentů, je vyžadována zpráva k projektu a presentace. K projektu jsou k disposici data, nebo budou pořízena studenty. Příklady projektů:
  1. Jednoduché zpracování signálů z mikrofonního pole.  
  2. Odhad přenosové funkce mechanického systému. 
  3. Změna vlastností zvuku pomocí časové-frekvenčního zpracování. 
  4. Kódování audia v kmitočtových pod-pásmech.

Průběžná kontrola studia

  • vyřešení a odevzdání dvou domácích úkolů během semestru (po 7b, celkem 14b) 
  • půlsemestrální zkouška (15b)  
  • odevzdání a presentace projektu (20b) 
  • semestrální zkouška 51b, nutno absolvovat nejméně na 17b.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoPSKSkupInfo
Popřednáškavýuky A112 16:0017:50 1EIT 1MIT 2EIT 2MIT INTE xx
Popoč. lab3., 4., 5., 6., 7., 8., 9., 10., 11., 12., 13. výuky N203 18:0018:50 1EIT 1MIT 2EIT 2MIT INTE
Útzkouška2020-01-14 E104 09:0010:50 1EIT 1MIT 2EIT 2MIT INTE 1st term
Stzkouška2020-01-22 E104 13:0014:50 1EIT 1MIT 2EIT 2MIT INTE 2nd term
Čtpoč. lab2019-10-31 N203 10:0010:50
Čtzkouška2020-01-30 E104 11:0012:50 1EIT 1MIT 2EIT 2MIT INTE 3rd term
Čtpoč. lab2019-10-31 N203 15:0015:50

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru