Předmět Číslicové signály a soustavy (CSaS)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu CSaS - Číslicové signály a soustavy, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava (VŠB-TU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu Číslicové signály a soustavy je poskytnout dostatečný základ pro další studium v oblasti zpracováníčíslicových signálů a návrhu číslicových filtrů. Student bude umět pracovat se signály s diskrétním časem a bude umět určit jejich základní charakteristiky, korelačnífunkce, spektra, spektrální hustoty. Bude schopen provést analýzu LTIL soustavy s diskrétním časem. Bude umět využívatprostředí MATLAB/Simulnik pro analýzu signálů a soustav s diskrétním časem.

Osnova

Přednášky:Modulace PAM-I , signál se spojitým časem. Impulsní signál wI(t)- signál se spojitým časem. Základní definice,vymezení studované problematiky, generování impulsního signálu wI(t) vzorkováním signálu w(t).Spektrum impulsního signálu wI(t).Spektrální hustota impulsního signálu wI(t).Obnova signálu w(t) filtrací impulsního signálu wI(t).Shannonův a Kotělnikovův teorém, obnova signálu w(t) filtrací impulsního signálu wI(t) dolnopropustným filtrem,Shannonův a Kotělnikův teorém pro pásmové signály.Signál s diskrétním časem w[k].Základní definice, vymezení studované problematiky, autokorelační funkce signálu s diskrétním časem w[k],vzájemná korelační funkce signálů s diskrétním časem wA[k] a wB[k].Spektrum signálu s diskrétním časem w[k].FFT. Spektrum energie signálu s diskrétním časem w[k], spektrum výkonusignálu s diskrétním časem w[k].Spektrální hustota signálu s diskrétním časem w[k].DTFT.Spektrální hustota energie signálu s diskrétním časem w[k],spektrálníhustota výkonu signálu s diskrétním časem w[k].Soustava s diskrétním časem. Základní definice, vymezení studované problematiky, LTIL soustava s diskrétním časem,konvoluce, popis LTIL soustavy s diskrétním časem H diferenční rovnicí.Soustava s diskrétním časem H popsaná diferenční rovnicí.Analytické řešení v časové oblasti.Soustava s diskrétním časem H popsaná diferenční rovnicí.Řešení v kmitočtové oblasti.Kmitočtový přenos soustavy.Návrh číslicových filtrů a regulátorů. Použití z-transformace. Základní vlastnosti z-transformace,popis LTIL soustavy H přenosem H(z),přenos soustavy,stabilita LTIL soustavy s diskrétním časem.Zápis úlohy ve stavovém prostoru. Popis soustavy ve stavovém prostoru, analytická řešení stavových rovnic.Laplaceova transformace a z-transformace stavových rovnic. Transformace vektoru funkcí, transformace matice funkcí.Závěr. Další studium v oblasti předmětu Signály a soustavy .Počítačové laboratoře:Úvodní laboratorní cvičení.Výpočet spektra impulsního signálu.Výpočet spektrálních charakteristik impulsního signálu. Modulace PAM-I , signál se spojitým časem. Výpočet charakteristik impulsního signálu. Signál s diskrétním časem w[k]. Autokorelační funkce signálu s diskrétním časem w[k]. Vzájemná korelační funkcesignálů wA[k] a wB[k].FFT,Spektrum signálu s diskrétním časem w[k]. Výpočet spektrální hustoty signálu s diskrétním časem w[k].Zadání a příprava protokolu č.1. Numerický výpočet souhrnných charakteristik energetických a periodických signálůs diskrétním časem. Charakteristické hodnoty a střední hodnoty signálů, korelační funkce signálů, spektrální charakteristikysignálů.Symbolic Toolbox. Popis LTIL soustavy s diskrétním časem H diferenční rovnicí, z-transformace, stabilita.Analytické řešení soustavy s diskrétním časem. Odezvy LTIL soustavy s diskrétním časem.Zadání a příprava protokolu č.2. Numerická analýza soustav s diskrétním časem. Sestavení numerického modelu soustavy,výpočet odezvy soustavy na zadaný vstupní signál, výpočet odezvy soustavy na zadaný počáteční stav soustavy, výpočetcelkové odezvy soustavy.Modelování LTIL soustavy s diskrétním časem v MATLAB/Simulink.Numerické řešení úlohy. Analytické řešení stavových rovnic.Závěrečný test. Ukončení počítačových laboratoří.

Literatura

Horák B., Nevřiva P.: Signály a soustavy III. VŠB Ostrava, Ostrava 1998. Chen Chi-Tsong: System and Signal Analysis. Saunders College Publishing, New York 1994. Nevřiva P.: Signály a soustavy I a II VŠB Ostrava, Ostrava 1998. Vejražka F.:Signály a soustavy. ČVUT Praha, Praha 1996. Nevřiva P.:Signály a soustavy II. Elektronická učebnice. VŠB TU Ostrava, Ostrava 2005.

Požadavky

Žádné

Garant

Ing. Zdeněk Macháček, Ph.D.

Vyučující

Ing. Zdeněk Macháček, Ph.D.