Detail předmětu

Číslicové zpracování signálů (v angličtině)

CZSa Ak. rok 2022/2023 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

Koordinátor předmětu

Jazyk výuky

anglicky

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

  • 26 hod. přednášky
  • 13 hod. cvičení
  • 13 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 51 bodů závěrečná zkouška
  • 15 bodů půlsemestrální test
  • 14 bodů numerická cvičení
  • 20 bodů projekty

Zajišťuje ústav

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.

Technické vybavení

volně dostupné

  • Python, Octave

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.OdDoKapacitaPSKSkupInfo
Čt zkouška 2023-01-19 A112 14:0015:501. oprava
Čt zkouška 2023-01-26 A113 14:0015:502. oprava
Čt přednáška 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8., 10., 11., 12., 13. výuky E105 18:0019:509999 1EIT 1MIT 2EIT 2MIT INTE NCPS NSPE xx
Čt cvičení 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8., 10., 11., 12., 13. výuky N203 20:0020:509999 1EIT 1MIT 2EIT 2MIT INTE xx
zkouška 2023-01-06 E104 10:0011:50řádná

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru