Teorie signálů

Přednášející:

Pavel Sovka (gar.), Petr Boreš

Cvičící:

Pavel Sovka (gar.), Petr Boreš

Předmět zajišťuje:

katedra teorie obvodů

Anotace:

Předmět je zaměřen na vysvětlení základních pojmů používaných pro popis a analýzu determinovaných signálů a systémů (včetně filtrů) ve spojité i diskrétní oblasti s ohledem na použití v dalších předmětech. Absolvent získá základní přehled o problematice, naučí se pracovat s pojmy, provádět jednoduchou analýzu a vybírat vhodná řešení.

Požadavky:

Požadavky ke zkoušce a zápočtu, studijní materiály a další informace jsou na http://obvody.webnode.cz/

Osnova přednášek:

1.Spojité a diskrétní signály (posloupnosti ) a jejich vlastnosti, prostředky popisu

2.Spojité a diskrétní systémy (ne/linearita, kauzalita, časová invariance, dynamický systém, paměť)

3.Popis systémů v časové oblasti (imp. odezva, diferenciální a diferenční rovnice)

4.Konvoluce a korelace pro spojité a diskrétní signály a systémy, jejich význam

5.Laplaceova transformace včetně typu L-, vybrané vlastnosti

6.Fourierova transformace, Fourierovy řady, souvislosti

7.Diskrétní Fourierova transformace (DFT), vybrané vlastnosti

8.Z-transformace a vybrané vlastnosti

9.Použití lineárních integrálních transformací pro popis systémů, přenosová funkce, frekvenční charakteristika

10.Vzorkování a tvarování signálu, překrývání spekter, mapování mezi spojitými a diskrétními systémy

11.Typy, vlastnosti, principy návrhu a příklady realizací analogových filtrů

12.Návrh, simulace a příklady použití číslicových FIR a IIR filtrů, lineární a nelineární fáze

13.Kvantování signálu a koeficientů filtrů a jeho důsledky - šum a mezní cykly

14.Modulace

Osnova cvičení:

1.Spojité a diskrétní signály, jejich generování v MATLABu a SIMULINKu

2.Popis systémů a prostředky simulace systémů

3.Příklady jednoduchých systémů a jejich simulace

4.Konvoluce pro spojité a diskrétní signály, prostředky pro výpočet

5.Použití a vybrané vlastnosti Laplaceovy transformace

6.Použití Fourierovy transformace a řad

7.DFT, výpočet, vlastnosti, vztah k Fourierovým řadám a spojité transformaci

8.Použití z-transformace, základní vztahy a vlastnosti

9.Přenosová funkce, frekvenční charakteristika (Bode) pro systémy (filtry) 1. řádu a 2. řádu

10.Vzorkování a tvarování signálu, vztahy mezi analogovými a číslicovými filtry

11.Návrh analogových filtrů

12.Návrh a simulace číslicových filtrů

13.Kvantování signálu, mezivýsledků a koeficientů, ilustrace důsledků

14.Modulace

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. G. F. Franklin, J. D. Powell, A. Emami-Naeini: Feedback Control of Dynamic Systems. Prentice-Hall, 6th Edition,2009.

2. S. W. Smith: The Scientists and Engineer's Guide to Digital Signal Processing. California Technical Publishing, 1999.

3. A. V. Oppenheim, A. S. Wilsky with S. H. Nawab: Signals and Systems. Prentice-Hall, Second Edition, 1997.

4. Bičák, Laipert, Vlček: Lineární obvody a systémy. ČVUT, 1.vydání, 2007.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 21p+6c

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St
Čt	místnost T2:A4-402 Boreš P. 13:30–15:15 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Laborator místnost T2:A4-202b Sovka P. 13:30–15:15 (přednášková par. 1) Dejvice Učebna
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a robotika - Robotika_163230 (povinný předmět programu)
• Kybernetika a robotika - Senzory a přístrojová technika_163253 (povinný předmět programu)
• Kybernetika a robotika - Systémy a řízení_163315 (povinný předmět programu)
• Kybernetika a robotika, před rozřazením do oborů (povinný předmět programu)