Předmět Teorie zpracování signálu (TZS)

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

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Znát klasifikaci signálů a způsoby zpracování s důrazem na matematické metody zpracování signálu, a to pro popistechnologických procesů.

Osnova

H i s t o r i c k ý vývoj, s o u č a s n ý stav a v ý v o j o v é perspektivy teorie signálu. Využití signálu a signálových soustav ve vědě a technice. Signály a jejich klasifikace. Příklady signálů a jejich spekter.D e t e r m i n i s t i c k é s i g n á l y . Spektrální analýza signálů. Harmonický průběh. Periodické průběhy. Výkonové poměry u periodických průběhů (Parsevalova věta). Neperiodické průběhy. Energetické poměry u neperiodických průběhů (Rayleighova věta). Vlastnosti signálů a spekter (aditivita, superpozice, konvoluce). Elementární funkce a jejich transformace (jednotkový skok, jednotkový impuls). Diskrétní Fourierova transformace. Rychlá Fourierova transformace. V z o r k o v á n í s i g n á l ů . Principy vzorkování. Shannonova-Kotělnikovova (vzorkovací) věta. Spektrum vzorkovaného signálu.S t o c h a s t i c k é s i g n á l y . Stochastické vlastnosti signálů. Pravděpodobnost výskytu jevu (pravděpodobnost jevu, statistická definice pravděpodobnosti, geometrická definice pravděpodobnosti). Náhodné veličiny (funkce rozdělení, číselné charakteristiky náhodných veličin, některé typy rozdělení náhodných veličin). Systémy náhodných veličin. Funkce náhodných veličin. Náhodné procesy. Statistika náhodného procesu. Stacionární náhodné procesy. Ergodické náhodné procesy. Autokovarianční funkce. Autokorelační funkce. Vzájemná korelační funkce.M a t e m a t i c k é m e t o d y zpracování signálu. Fourierova analýza signálu (Fourierova řada, Fourierův integrál, Fourierova transformace). Laplaceova transformace. Laplaceova-Wagnerova transformace. Bilineární transformace. Z-transformace. Hilbertova transformace. Walshova transformace. Haarova transformace. Okenní transformace. Waveletova transformace.P ř e n o s s i g n á l u lineární soustavou. Činitel přenosu. Impulsová charakteristika. Přechodová charakteristika. Lineární zkreslení. Nelineární zkreslení.OSNOVA CVIČENÍ: využití systému MATLAB resp. MATHEMATICA, ORIGIN.1. Spektrální analýza signálů. Harmonický průběh. Periodické průběhy. Výkonové poměry u periodických průběhů (Parsevalova věta). 2. Neperiodické průběhy. Energetické poměry u neperiodických průběhů (Rayleighova věta). Vlastnosti signálů a spekter (aditivita, superpozice, konvoluce). 3. Elementární funkce a jejich transformace (jednotkový skok, jednotkový impuls). Diskrétní Fourierova transformace. Rychlá Fourierova transformace.4. Principy vzorkování. Shannonova-Kotělnikovova (vzorkovací) věta. Spektrum vzorkovaného signálu.5. Stochastické vlastnosti signálů. Pravděpodobnost výskytu jevu (pravděpodobnost jevu, statistická definice pravděpodobnosti, geometrická definice pravděpodobnosti). Náhodné veličiny (funkce rozdělení, číselné charakteristiky náhodných veličin, některé typy rozdělení náhodných veličin).6. Systémy náhodných veličin. Funkce náhodných veličin. Náhodné procesy. Statistika náhodného procesu. 7. Stacionární náhodné procesy.8. Ergodické náhodné procesy. 9. Autokovarianční funkce. Autokorelační funkce. Vzájemná korelační funkce.10.Matematické metody zpracování signálu (Fourierova analýza signálu, Waveletova analýza signálů).11.Zpracování naměřených signálů pomocí spektrální analýzy (Fourierova transformace).12.Zpracování naměřených signálů pomocí spektrální analýzy (Waveletova transformace).13.Naměření signálů pomocí vytypovaných snímačů fyzikálních veličin. Zpracování naměřených signálů pomocí spektrální analýzy, filtrací a korelační analýzou.

Literatura

Randall, R. B.: Frequency Analysis, Brüel & Kjaer, 1987Jan, J.: Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, VUT Brno, 2002Jan, J., Kozumplík, J.: Systémy, procesy a signály, VUT Brno, 2000Prchal, J.: Signály a soustavy, SNTL Praha, 1987Nevřiva, P.: Analýza signálů a soustav,BEN Praha, 2000Anděl, J.: Statistická analýza časových řad, SNTL Praha, 1976Smékal, Z., Vích, R.: Zpracování signálů pomocí signálových procesorů, Radix Praha, 1998Navrátil, M., Pluhář, O.: Měření a analýza mechanického kmitání (Metody a přístroje), SNTL Praha, 1986Tůma, J.: Zpracování signálů získaných z mechanických systémů užitím FFT. Sdělovací technoka, Praha 1997Pospíšil, J.: Analýza a přenosové aspekty signálů. PRFUP Olomouc, 1994Pospíšil, J.: Teorie zpracování signálů. PRFUP Olomouc, 1994Uhlíř, J., Sovka, P.: Číslicové zpracování signálů, ČVUT Praha, 1995Bada, M.: Úvod do statistické mechaniky, Západočeská univerzita v Plzni, 2001

Požadavky

Žádné

Garant

doc. Dr. Ing. Michal Lesňák

Vyučující

doc. Dr. Ing. Michal Lesňák