Digitalna obdelava signalov

Visokošolski učitelji:

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

• Vpis v letnik študija.
• Poznavanje snovi Matematika I-IV in Zvezni signali in sistemi.

Vsebina:

Osnove časovno diskretnih signalov (signali, klasifikacija signalov, časovni in frekvenčni prostor). Vzorčenje (teorem o vzorčenju, vzorčenje v časovnem in frekvenčnem prostoru). Časovno-diskretni sistemi (linearni časovno neodvisni diskretni sistemi, kavzalnost, diferenčne enačbe in linearni diskretni sistemi, impulzni odziv, strukture časovno-diskretnih sistemov, možnosti realizacije). Frekvenčna analiza časovno diskretnih signalov. Diskretna Fourierova transformacija (algoritmi za izračun, hitra Fourierova transformacija, hitro računanje odziva filtrov s pomočjo FFT, okenske funkcije). Transformacija Z (transformacija Z in inverzna transformacija Z , pomen v digitalni obdelavi signalov, racionalna Z transformacija, lega polov in časovni potek signala). Analiza in sinteza časovno diskretnih sistemov v frekvenčnem prostoru (prenosna funkcija sistema, analiza sistemov z racionalno prenosno funkcijo v prostoru Z, stabilnost, frekvenčni odziv). Frekvenčno selektivna sita. Načrtovanje digitalnih filtrov (sita s končnim odzivom FIR, sita z neskončnim odzivom IIR). Generatorji diskretni naključnih signalov(Enakomerna porazdelitev verjetnosti,Gaussov in beli šum). Kvantizacija signala (analogno-digitalna pretvorba, kvantizatorji, napake kvantizacije).

Cilji in kompetence:

Spoznavanje s temeljnimi orodji za digitalno obdelavo signalov. Razumevanje postopkov in posledic zajema, analize in obdelave signalov v diskretni – digitalni obliki ter njihove rekonstrukcije v analogni prostor. Pridobitev sposobnosti izbora primernega načina digitalnega zajema signalov, razumevanje posledic digitalizacije in obvadovanje osnovnih postopkov za analizo signalov v časovnem in frekvenčnem prostoru. Usposobljenost za načrtovanje temeljnih sistemov za digitalno filtriranje signalov. Pridobljena znanja študentu koristijo pri razumevanju delovanja kompleksnih digitalnih komunikacijskih naprav.

Predvideni študijski rezultati:

Razumevanje digitalnih signalov v časovnem in v frekvenčnem prostoru, znanje načrtovanja digitalnih filtrov in sistemov.

Metode poučevanja in učenja:

Predavanja s teoretičnimi izhodišči in praktično naravnane laboratorijske vaje z možnostjo dela v skupini.

Gradiva

1. Sašo Tomažič, Savo Leonardis, Diskretni signali in sistemi Založba FE in FRI, 2004.
2. John G. Proakis, Dimitris K. Manolakis, Digital Signal Processing (4th Edition) Prentice Hall; 4 edition, 2006