Analýza a zpracování diagnostických signálů

Garant předmětu:

Zdeněk Převorovský

Přednášející:

Zdeněk Převorovský

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra matematiky

Anotace:

Zpracování diskrétních signálů, transformace a filtrace signálů, spektrální a časo-frekvenční analýza

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Systémy a signály spojité a diskrétní v čase. Časová a amplitudová diskretizace. Vzorkovací teorém.

2.Vlastnosti a popis systémů; linearita, stabilita, časová invariance, kauzalita.

3.Programové prostředí MATLAB s toolboxy Signal and Wavelet.

4.Harrmonické signály, delta distribuce. Konvoluce a korelace.

5. Laplaceova a Fourierova transformace. Přenosová funkce, impulsní a systémová odezva.

6.Hilbertova transformace, analytické signály. Z- transformace a číslicová filtrace signálů, FIR a IIR filtry.

7.Obálková analýza, parametrizace signálů, časově reverzní techniky, nelineární metody.

8.Zpracování stochastických signálů, statistické parametry, analýza šumu.

9.Metody detekce příchodu, lokalizace a rozpoznávání zdrojů signálu.

10.Časo - frekvenční analýza signálu. Okénková Fourierova a waveletová transformace.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti:

Matematické metody analýzy systémů a zpracování analogových i číslicových signálů ve fyzice, měřící technice, informatice a dalších oborech. Popis systémů a signálů v různých reprezentacích na základě integrálních transformací a jejich diskrétních ekvivalentů. Frekvenční analýza, parametrizace, filtrace a přenosy signálů. Práce s programovými balíky MATLAB Signal and Wavelet Toolbox.

Schopnosti:

Metodika a algoritmy analýzy a vyhodnocování číslicových dat

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Davídek V., Sovka P.: Číslicové zpracování signálů a implementace. (FEL ČVUT, Praha 1999),

[2] Smith S.W.: The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing. (2nd Edition, California Technical

Publishing, San Diego 1999; www.DSPguide.com)

[3] McClellan J., Burrus C.S., Oppenheim A.V, et al: Computer based Excersises for Signal Processing using

MATLAB (Prentice-Hall, MathWorks, 1998)

Doporučená literatura:

[4] Porat B.: A Course in Digital Signal Processing. (MATLAB based books, J.Wiley& Sons, Inc., 1997;

www.mathworks.com/support/books/)

[5] Krauss P.T., Shure L., Little J.N.: Signal Processing Toolbox for MATLAB. ( The MATHWORKS Inc.,

Natick, Mass., 1993-2013)Hrdina Z., Vejražka F.: Signály a soustavy. (FEL ČVUT, Praha 2001)

[6] Vích R., Smékal Z. : Číslicové filtry. (ACADEMIA, Praha, 2000)

[7] Oppenheim A.V., Schaffer R.W.: Discrete Time Signal Processing. (Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New

Jersey,1990)

[8] Mertins A.: Signal Analysis - Wavelets, Filter Banks, Time-Frequency Transforms. (John Wiley & Sons,

Chichester, N.Y.,1999)

[9] http://ocw.mit.edu/6-003F11

Studijní pomůcky:

Učebna s počítačovou projekcí, MATLAB s toolboxy Signal a Wavelet.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Aplikovaná algebra a analýza (volitelný předmět)
• Aplikované matematicko-stochastické metody (volitelný předmět)