Zpracování a digitalizace analogových signálů

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Předmět seznamuje studenty s metodami zpracování a digitalizace spojitých signálů. Důraz je kladen na metody, umožňující dosažení vysoké přesnosti přenosu a potlačení rušivých signálů. Laboratorní výuka je koncipována zčásti formou klasických úloh, zčásti formou samostatných realizačních úloh v oblasti lineárního a nelineární zpracování signálu, jeho filtrace a digitalizace. Výuka je podporována počítačovým návrhem a simulací měřicích obvodů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Operační zesilovače pro úpravu signálů, teorie zpětné vazby

2. Zesilovače napětí, proudu, integrační, nábojové, rozdílové, přístrojové zesilovače

3. Zpracování signálů odporových, kapacitních a induktivních snímačů, synchronní detekce

4. Zpracování signálů odporových, termočlánkových a polovodičových snímačů teploty

5. Metody nelineárního zpracování signálů, komprese a expanze signálů

6. Zpracování neharmonických signálů, převodníky střední, efektivní a maximální hodnoty

7. Filtrace signálů, analogové a spínané filtry, návrh a užití

8. Spínání a vzorkování analogových signálů, referenční zdroje napětí

9. Digitalizace rychlých signálů, vzorkování, kvantování, paralelní, kaskádní, aproximační A/Č převodníky

10. Digitalizace signálů s vysokou rozlišitelností, integrační a delta sigma A/Č převodníky, rozmítání signálu

11. Spektrální analýza periodických a neperiodických signálů, okénkování^

12. Rekonstrukce spojitých signálů, přímá číslicová syntéza

13. Testování digitalizátorů v časové, kmitočtové a amplitudové oblasti

14. Technika obvodového návrhu A/Č systémů, zemnění, stínění, potlačení šumu

Osnova cvičení:

1. Úvod, program Multisim

2. Obvody odporových můstků

3. Obvody kapacitních snímačů

4. Obvody odporových snímačů teploty

5. Obvody termočlánků

6. Analogové filtry

7. Integrační převodníky

8. Digitalizace signálů

9. Rekonstrukce signálů

10. Projekt - systém sběru dat, specifikace

11. Projekt - obvody úpravy signálů

12. Projekt - vzorkování a digitalizace

13. Projekt - ověření parametrů

14. Vyhodnocení výsledků

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Vedral, J., Fischer, J.: Elektronické obvody pro měřicí techniku, ČVUT, Praha, 2004, ISBN 80-01-02966-2

2. Pallas Areny, Webster: Sensor and signal conditioning. John Wiley Sons, 2001, ISBN 0-471-3323-1

3. Ripka, Tipek (ed): Moden Sensors Handbook, ISTE 2007, ISBN 978-1-905209-66-8

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/AD3M38ZDS

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kybernetika a robotika - Senzory a přístrojová technika_145332 (povinný předmět oboru)