Číslicová filtrace signálů

Předmět je náhradou za:

Číslicová filtrace signálů (D31CFS)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra teorie obvodů

Anotace:

Předmět CFS je v celofakultní nabídce určen studentům všech oborů magisterské etapy studia, kteří znají základy návrhu analogových filtrů, příp. číslicového zpracování signálů. Cílem je seznámit studenty s návrhovými postupy a použitím číslicových filtrů a ukázat na souvislosti s návrhem filtrů analogových. Bude přednesen a procvičen návrh filtrů FIR a IIR a dalších speciálních struktur odolných proti kvantování. Předmět bude vypisován, vzhledem ke struktuře studijních programů, v zimním semestru magisterské etapy v rozsahu 2+1 a ve letním sem. v rozsahu 2+2.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Spojité a diskrétní systémy, vzorkování, rekonstrukce signálů

2. Přenosová funkce a impulsní charakteristika číslicového filtru

3. Diskrétní Fourierova transformace (DFT), vlastnosti, vztahy mezi transformacemi

4. Číslicová filtrace signálů, požadavky na modulovou a fázovou charakteristiku

5. Struktury číslicových filtrů - kanonická, kaskádní, paralelní, lattice apod.

6. Číslicové filtry IIR, způsoby aproximace modulové charakteristiky

7. Návrh číslicových filtrů IIR pomocí bilineární transformace

8. Návrh číslicových filtrů IIR, metoda impulsní invariance

9. Číslicové fázovací články, úzkopásmové filtry notch, způsob návrhu

10. Speciální struktury číslicových filtrů, stavové, vlnové, příčkové

11. Číslicové filtry FIR, podmínky lineární fáze, struktury

12. Návrh číslicových filtrů FIR, optimalizační metody, vliv funkce oken

13. Implementace algoritmů číslicových filtrů, zobrazení dat, vliv aritmetiky, SNR, limitní cykly

14. Signálové procesory, architektura, vlastnosti, implementace číslicových filtrů

Osnova cvičení:

1. Návrh algoritmů DSP programovým systémem MATLAB

2. Generování základních diskrétních posloupností a výpočet spekter

3. Cvičení na vzorkování a rekonstrukci signálu

4. Výpočet přímé a zpětné DTFT

5. Struktury číslicových filtrů FIR a IIR, analýza vlastností

6. Návrh číslicových filtrů FIR a IIR MATLABem, zadání samostatných úloh

7. Návrh různých struktur číslicových filtrů, řešení samostatných úloh

8. Návrh různých struktur číslicových filtrů, řešení samostatných úloh

9. Návrh různých struktur číslicových filtrů, řešení samostatných úloh

10. Návrh různých struktur číslicových filtrů, řešení samostatných úloh

11. Vliv konečné délky slova na chování číslicového filtru

12. Problémy implementace číslicových filtrů, řešení samostatných úloh

13. Problémy implementace číslicových filtrů, řešení samostatných úloh

14. Prezentace samostatných úloh, zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Davídek, V., Laipert, M., Vlček, M.: Analogové a číslicové filtry. Monografie, ČVUT, 2000

2. Davídek,V.-Sovka,P.: Číslicové zpracování signálů a implementace. Skriptum, ČVUT 1997

3. Oppenheim A., Shafer : Discrete Time Signal Processing. Prentice-Hall, 1989

4. Ingle V.K., Proakis J.G.: Digital Signal Processing Using Matlab, PWS Publ. Comp, 1997

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 (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)