Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2018/2019

Signály a systémy

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
B3B31SAS Z,ZK 5 2+2c česky
Korekvizita:
Bezpečnost práce v elektrotechnice pro bakaláře (BEZB)
Základní školení BOZP (BEZZ)
Přednášející:
Pavel Sovka (gar.)
Cvičící:
Tomáš Bořil, Jiří Náhlík
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 systémů a signálů, interpretovat a diskutovat výsledky.

Požadavky:

Znalost pojmů a postupů matematické analýzy, Fourierova, Laplaceova a z-tran

sformace transformace, řešení lineárních diferenciálních rovnic s konstantními koeficienty. Znalost základů mechaniky, nerovnoměrný pohyb, kmitavý pohyb, zákon zachování energie, apod.

Osnova přednášek:

1. Spojité a diskrétní signály a systémy, klasifikace, vlastnosti. Vzájemná energie a korelace

2. Vnější popis LTI systémů v časové oblasti, odezvy, konvoluce, spojování systémů

3. Popis LTI systémů v kmitočtové oblasti, vlastní signály, frekvenční odezva, spektrum signálu

4. Přenosová funkce spojitých systémů, póly a nuly, vztah mezi časovou a kmitočtovou oblastí, ideální integrátor a derivátor, přenos systému složeného ze subsystémů

5. Bodeho a Nyquistovy frekvenční charakteristiky, konstrukce asymptotických Bodeho charakteristik

6. Vliv zpětné vazby na stabilitu systému, amplitudová a fázová bezpečnost

7. Vztah mezi vnější a vnitřní reprezentací LTI systémů spojitých v čase, asymptotická a BIBO stabilita

8. Nelineární systémy a jejich linearizace pro malý signál (pro vnější i vnitřní popis)

9. Vzorkování a rekonstrukce signálů, reprezentace v časové a frekvenční oblasti, aliasing

10. Metody diskretizace spojitých systémů a jejich vlastnosti, vztah s - z roviny, přenosová funkce, stavový popis diskrétních systémů

11. Úvod do analogových filtrů: typy a vlastnosti aproximací modulových charakteristik, realizace filtrů ve spojité a diskrétní oblasti

12. Číslicové filtry: typy, vlastnosti, návrh, příklady 1-D a 2-D filtrů a jejich použití, simulace, kvantování a jeho důsledky

13. Aplikace metod číslicové filtrace pro redukci šumů a restauraci signálů. Modulace, vlastnosti a použití

14. Rezerva

Osnova cvičení:

1. Spojité a diskrétní signály, jejich generování v MATLABu

2. Prostředky simulace systémů v SIMULINKu, vnější popis systémů, konvoluce

3. Použití Fourierovy transformace a Fourierových řad, frekvenční charakteristika

4. Přenosová funkce, stabilita, spojování systémů

5. Bodeho a Nyquistovy frekvenční charakteristiky, laboratorní úloha

6. Měření frekvenční charakteristiky, určování amplitudové a fázové jistoty

7. Přepočet vnější a stavové reprezentace systémů, dva typy stability

8. Příklady linearizace systémů pro malý signál - vnější i stavový popis

9. Vzorkování a rekonstrukce signálu, ilustrace překrývání ve spektru

10. Porovnání metod diskretizace systémů

11. Prostředky pro návrh analogových filtrů, laboratorní úloha - měření na SC filtrech

12. Návrh a simulace číslicových filtrů IIR a FIR filtrů

13. Příklady jednoduchých metod redukce šumu v signálech, příklady modulací

14. Rezerva

Cíle studia:

Seznámit se základními pojmy a naučit používat MATLAB pro analýzu a návrh systémů a zpracování signálů.

Studijní materiály:

1. V. Oppenheim, G. C. Verghese: Signals, Systems and Inference. Prentice Hall 2015, ISBN-13: 978-0133943283

2. Hwei P. Hsu: Signals and systems. McGraw-Hill, 2013, ISBN: 978-0071829465

Poznámka:
Další informace:
moodle.fel.cvut.cz/
Rozvrh na zimní semestr 2018/2019:
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
místnost T2:D3-209
Sovka P.
12:45–14:15
(přednášková par. 1)
Dejvice
Posluchárna
Út
místnost T2:A3-412
Bořil T.
12:45–14:15
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Laborator
místnost T2:A3-412
Bořil T.
14:30–16:00
(přednášková par. 1
paralelka 102)

Dejvice
Laborator
St
místnost T2:A4-402
Náhlík J.
09:15–10:45
(přednášková par. 1
paralelka 103)

Dejvice
Laborator
místnost T2:A4-402
Náhlík J.
11:00–12:30
(přednášková par. 1
paralelka 104)

Dejvice
Laborator
místnost T2:A4-402
Náhlík J.
14:30–16:00
(přednášková par. 1
paralelka 105)

Dejvice
Laborator
místnost T2:A4-402
Náhlík J.
16:15–17:45
(přednášková par. 1
paralelka 106)

Dejvice
Laborator
Čt

Rozvrh na letní semestr 2018/2019:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 25. 8. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4710806.html