Předmět Analýza a zpracování digitálního signálu (UF / PF009)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu UF / PF009 - Analýza a zpracování digitálního signálu, Filozoficko-přírodovědecká fakulta, Slezská univerzita v Opavě (SU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Úvod. Základní pojmy, systémy a signály spojité a diskrétní v čase. Vlastnosti a klasifikace diskrétních a digitálních metod zpracování signálu, časová a amplitudová diskretizace, etapy zpracování a aplikační oblasti.Diskrétní signály a systémy. Vzorkování a rekonstrukce, vzorkovací teorém. Z-transformace, diskrétní lineární systémy.Diskrétní lineární transformace. Rozvoj periodických funkcí do harmonických řad, Fourierovy řady a jejich vlastnosti. Spojitá Fourierova transformace a její vlastnosti. Obecná unitární transformace diskrétního signálu, diskrétní Fourierova transformace (DFT) a metody jejího rychlého výpočtu (FFT). Kosinová a sinová transformace. Konvoluce a dekonvoluce, korelace a autokorelace pomocí DFT. Waveletová transformace spojitá a diskrétní, banky filtrů.Náhodné signály a procesy. Korelační a kovarianční funkce, stacionární a ergodické procesy, spektra, výkonová a vzájemná spektra. Přenos náhodného signálu lineárním systémem.Spektrální analýza. Spektrální analýza deterministických, periodických, stochastických a obecných signálů. Časově-frekvenční analýza. Odhad výkonových spekter. Vzájemná spektra.Korelační analýza. Vlastnosti korelačních, kovariančních, autokorelačních a autokovariančních funkcí. Metody odhadu korelačních funkcí. Korelační analýza signálu.Lineární filtrace signálu. Principy digitální filtrace. FIR a IIR filtry. Konvoluce, konvoluční teorém, filtrace ve frekvenční oblasti. Typy filtrů.Nelineární a adaptivní filtrace signálu. Nelineární diskrétní dynamické systémy, obecné a polynomiální nelineární diskrétní systémy, filtry založené na třídění, homomorfická filtrace. Výkonové kepstrum. Nelineární přizpůsobené filtry. Adaptivní filtry, jejich typy a aplikace, lineární adaptivní predikce, adaptivní potlačování rušení.Restaurace signálu. Model zkreslení, dekonvoluce a pseudoinverze. Wienerova filtrace, Kálmánova filtrace. Vyhlazování (smoothing) dat. Dekonvoluce s optimalizací tvaru impulsní charakteristiky. Metoda maximalizace entropie.Rozpoznání malých signálů v šumu. Korelační vlastnosti užitečného signálu a šumu. Nalezení známých jevů, se kterými je signál korelován. Korelační a autokorelační metoda, její použití (radiolokace, reflektometrie), praktické metody výpočtu autokorelační funkce.Komprese signálu. Bezztrátová komprese, střední míra informace, entropie, prediktivní kódování, delta-kódování, entropické kódování, základní počítačové formáty bezztrátové komprese. Ztrátová komprese, redundantní složky, vlastnosti recipienta signálu, hodnocení složek transformovaného signálu, subpásmové kódování, maskování, základní počítačové formáty ztrátové komprese.

Literatura

Oppenheim A.V., Schafer R.W. Discrete-Time Signal Processing. Prentice Hall; 3 edition, 2009. ISBN 978-0131988422.Lyons R.G. Understanding Digital Signal Processing. Prentice Hall; 3 edition, 2010. ISBN 978-0137027415.

Požadavky

Účast na přednáškách je doporučená. Může být nahrazena samostudiemdoporučené literatury a individuálními konzultacemi. Účast na cvičeních je povinná (min. 80%).

Garant

Doc. RNDr. Stanislav HLEDÍK, Ph.D.

Vyučující

Doc. RNDr. Stanislav HLEDÍK, Ph.D.Doc. RNDr. Stanislav HLEDÍK, Ph.D.