Měření a zpracování biologických signálů v reálném čase

Přednášející:

Karel Hána (gar.)

Cvičící:

Karel Hána (gar.)

Anotace:

Přehled základních pojmů (reálný čas, latence a maskování přerušení, ). Sestavení měřícího řetězce, vstupní obvody, sběrnicové uspořádání číslicové části, jednotka zpracování signálu (mikropočítače, signálové procesory, jednodeskové počítače PC, počítače třídy PC, ). Operační systém Windows a reálný čas, operační systémy reálného času. Víceúlohovost a preemptivnost, prioritní systém procesů a vláken (threads). Dědičnost priorit. Predikovatelné synchronizační mechanismy. Základní algoritmy zpracování signálu v reálném čase - FFT, číslicová filtrace. Shrnutí, trendy.

Požadavky:

Úspěšně vyřešená a obhájená samostatná zápočtová úloha.

Osnova přednášek:

1.Úvod do předmětu, požadavky k získání zápočtu a průběh zkoušky. Popis všech potenciálně nabízených projektů na cvičeních (samostatně řešenými jedním studentem či ve dvojicích).

2.Přehled základních pojmů (reálný čas, )

3. Sestavení měřícího řetězce pro práci v reálném čase.

4.Vstupní obvody.

5.Sběrnicové uspořádání číslicové části.

6.Jednotka zpracování signálu - mikropočítač.

7.Jednotka zpracování signálu - signálový procesor.

8.Jednotka zpracování signálu - jednodeskový počítač PC.

9.Jednotka zpracování signálu - počítač třídy PC.

10.Operační systém Windows a reálný čas.

11.Operační systémy reálného času.

12.Základní algoritmy zpracování signálu v reálném čase - FFT.

13.Základní algoritmy zpracování signálu v reálném čase - číslicová filtrace - filtry IIR.

14.Základní algoritmy zpracování signálu v reálném čase - číslicová filtrace - filtry FIR

Osnova cvičení:

1.Požadavky k udělení zápočtů a ke zkoušce. Seznámení s předpisy o bezpečnosti práce, exkurse na pracovišti Laboratoř NMR na Albertově. Zadání projektů.

2.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

3.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

4.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

5.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

6.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

7.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

8.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

9.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

10.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

11.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

12.Konzultace o projektech dle individuální domluvy.

13.Konzultace o projektech dle individuální domluvy. Prezentace projektů I.

14.Konzultace o projektech dle individuální domluvy. Prezentace projektů II. Udělování zápočtů.

Cíle studia:

Seznámení se s pojmy reálný čas, přerušení, jednotlivými částmi měřícího řetězce, zpracováním a filtrací signálu v reálném čase, počítači a mikropočítači a jejich perifériemi, operačními systémy reálného času.

Studijní materiály:

[1] Uhlíř, J., Sovka P.: Číslicové zpracování signálů. ČVUT Praha 2002, ISBN 80-01-02613-2

[2] Vedral, J., Fischer, J: Elektronické obvody pro měřící techniku. ČVUT Praha 2004, ISBN 80-01-02966-2

[3] Davídek Vratislav: Implementace algoritmů číslicového zpracování signálů v reálném. ČVUT, 2006, ISBN 80-01-03114-4

[4] Davídek Vratislav: Analogové a číslicové filtry. ČVUT, 2006, ISBN 80-01-03026-1

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: