Adaptivní zpracování signálů

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra teorie obvodů

Anotace:

Předmět poskytuje přehled jednoduchých adaptivních systémů a jejich použití pro zpracování řeči, biologických signálů, potlačování šumů, separaci signálů, spektrální analýzu. Cvičení jsou zaměřena na realizaci algoritmů v MATLABu. Je vhodné mít základní znalosti z číslicového zpracovaní signálů.

Požadavky:

Podmínkou udělení zápočtu je vypracování a prezentace jedné úlohy buď ze cvičení, nebo dle vlastního výběru.

Osnova přednášek:

1. Blokové, rekurentní a průběžné metody analýzy signálů, základní pojmy

2. Blokové parametrické metody, metoda nejmenších čtverců

3. Rekurentní parametrické metody, přesnost odhadu parametrů

4. Zapomínání, RLS a LMS algoritmy, vlastnosti

5. Estimace a modelování signálů, RLS/LMS FIR estimátor

6. Potlačování rušení v řeči (LMS FIR, ALE), podmínky správné činnosti

7. Analýza LMS algoritmu, chybový povrch, stabilita, ekvalizér

8. Modifikace LMS algoritmu, urychlení konvergence, nestacionární prostředí

9. Separace úzkopásmových signálů, LMS FIR/CIIR, rozbor rezonátoru

10. Kompenzační metoda potlačování rušení, podmínky správné činnosti

11. Zobecnění kompenzační metody, symetrická struktura, separace signálů

12. Hyperstabilní algoritmy, LMS IIR, příklady aplikací

13. Struktury adaptivních filtrů a algoritmy pro frekvenční oblast, kompenzace echa

14. Adaptivní filtry s rychlým nastavením koeficientů

Osnova cvičení:

1. Úvod do MATLABu, generování číselných posloupností

2. Průběžná spektrální analýza, spektrogramy

3. Parametrické metody, základní funkce

4. Analýza signálů pomocí parametrických metod

5. Syntéza nestacionárního AR procesu, analýza adaptivním filtrem

6. Estimátor signálu s LMS algoritmem

7. Prediktor s LMS algoritmem, potlačení harmonického rušení

8. Aplikace LMS pro ekvalizér

9. Porovnání LMS, SLMS, NLMS a RLS algoritmů

10. Implementace LMS ve frekvenční oblasti

11. Studium konvergenčního chování vybraných algoritmů

12. Měření frekvencí, určování formantových kmitočtů

13. Kompenzace aditivního rušení

14. Odevzdání semestrálních úloh, zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Uhlíř, J., Sovka, P.: Číslicové zpracování signálů. Ediční středisko ČVUT Praha,1995. Monografie ČVUT FEL

2. Jan, J.: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů. Vysoké učení technické v Brně, 1997

3. Smékal, Z., Vích, R.: Zpracování signálů pomocí signálových procesorů. RADIX, Praha,1998

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Silnoproudá elektrotechnika - elektroenergetika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - vysokofrekvenční a mikrovlná technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika - technologické systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - řídicí technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika - elektronické systémy- strukturované studium (povinný předmět, volitelný předmět odborný)
• Ekonomika a řízení energetiky- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Biomedicínské inženýrství- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika - aplikovaná elektronika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Ekonomika a řízení v elektrotechnice- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika - elektronika a fotonika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - umělá inteligence- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - měřicí a přístrojové systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - letecké informační a řídicí systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika - elektrické pohony- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika - aplikovaná elektrotechnika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - optoelektrické systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - rádiové komunikační, navigační a radarové systémy- strukturované s. (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - multimediální, zvuková a televizní technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - telekomunikace- strukturované studium (volitelný předmět odborný)