Signály a soustavy

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra radioelektroniky

Anotace:

Předmět je zaměřen na vysvětlení základních pojmů používaných pro popis a analýzu signálů a systémů ve spojitém i diskrétním čase.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD2B99SAS

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A2B99SAS

Požadavky:

http://radio/courses/A2B99SAS/index.php

http://moodle.kme.feld.cvut.cz/

Osnova přednášek:

1Typy signálů, popis a význam (deterministické, náhodné -- základní informace).

2Charakteristiky signálů (střední hodnota, energie, výkon, vzájemná energie, korelace).

3Spektrální reprezentace spojitých signálů.

4Vztahy mezi transformacemi a jejich důsledky.

5Spektrální hustota a vztah ke korelační funkci. Parsevalova věta. Aplikace v analogových modulacích.

6Spektrální reprezentace diskrétních signálů.

7Ideální vzorkování a interpolace, překrývání spekter.

8DFT a FFT, použití pro výpočet Fourierovy transformace a Fourierovy řady.

9Klasifikace soustav a jejich vlastnosti, popis soustav v časové oblasti, konvoluce.

10Systémový popis spojitých a diskrétních systémů, přenosová funkce a frekvenční charakteristika.

11Průchod signálu nelineárními soustavami, intermodulace.

12Pásmové signály a jejich popis, komplexní obálka, vzorkování pásmového signálu.

13Úvod do modulací, AWGN, SNR.

14Vybrané aplikace.

Osnova cvičení:

1Úvod: organizace cvičení. Opakování matematických základů. Charakteristiky signálu v časové oblasti: energie.

2Charakteristiky signálu v časové oblasti: energie a výkon signálu (spojitý i diskrétní čas).

3Charakteristiky signálu v časové oblasti: autokorelační a vzájemná korelační funkce.

4Komplexní Fourierova řada (FS): spektrum spojitého periodického signálu.

5TEST I. Výkonové spektrum, vztah k autokorelační funkci.

6Fourierova transformace (FT): vztah: signál - spektrum - autokorelační funkce - spektrální energetická/výkonová hustota.

7DtFT a DtFS: vztah: signál - spektrum - autokorelační funkce - energetické/výkonové spektrum.

8TEST II. Vzorkování signálu.

9Lineární stacionární soustavy (LTI) ve spojitém čase: impulsová odezva, přenosová funkce, systémová funkce, výpočet odezvy na buzení.

10Lineární stacionární soustavy (LTI) v diskrétním čase: impulsová odezva, přenosová funkce, systémová funkce, výpočet odezvy na buzení.

11MATLAB: generování signálu, zobrazení signálu, výpočet energie a výkonu, výpočet autokorelační funkce.

12MATLAB: výpočet koeficientů Fourierovy řady (FS a DtFS) pomocí DFT. Výpočet výkonu ve spektrální oblasti.

13MATLAB: výpočet spektra (FT a DtFT) pomocí DFT. Výpočet energie ve spektrální oblasti.

14MATLAB: LTI soustava: přenosová funkce, rozložení pólu a nul systémové funkce. Výpočet odezvy na buzení. Charakteristiky signálu na vstupu a výstupu soustavy. ZÁPOČET

Cíle studia:

Students learn fundamentals of signal processing for communication, measurement, acoustics, multimedia technology and other fields. Both continuous and discrete time analysis is presented.

Studijní materiály:

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

J. R. Buck, M. M. Daniel, A. C. Winter: Computer Explorations in Signals and Systems Using MATLAB. Prentice-Hall, 1997.

Taylor, F.J.: Principles of signals and systems. McGraw-Hill, 1994.

Narasimhan, S.V., Veena, S: Signal Processing, principles and implementation. Alpha Science International, Harrow, 2005.

Proakis, J.G.: Digital Communications. McGraw-Hill, 2001.

Poznámka:

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

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A2B99SAS

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: