Popis předmětu - XP31DSP

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
XP31DSP Číslicové zpracování signálů
Role:S Rozsah výuky:2P+2S
Katedra:13131 Jazyk výuky:CS
Garanti:Sovka P. Zakončení:ZK
Přednášející:Bortel R., Sovka P. Kreditů:4
Cvičící:Bortel R., Sovka P. Semestr:Z

Anotace:

Tento předmět navazuje na základní kurzy číslicového zpracování signálů v magisterském studiu, rozvíjí a prohlubuje poznatky směrem odpovídajícím potřebám doktorského studia v oblasti 1-D zpracování signálů. Pokrývá spektrální a kepstrální analýzu, parametrické metody, optimální LTI filtry, frekvenční analýzu, metody analýzy vztahů mezi časovými řadami.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: XP31DSP

Cíle studia:

Prohloubit znalosti základních kurzů číslicového zpracování signálů v magisterském studiu. Rozvinout a prohloubit poznatky směrem odpovídajícím potřebám doktorského studia v oblasti 1-D zpracování signálů. Důraz je kladen na souvislosti a jednotiící pohled na různé metody.

Obsah:

Předmět rozvíjí znalosti a souvislosti v oblasti spekrální, kepstrální a frekvenční analýzy, rekurentní algoritmy realizace spektrální analýzy i odhadu statistik a filtrů, parametrických metod, optimální filtrace a adaptivní filtrace.

Osnovy přednášek:

1. Vztahy mezi transformacemi: FT, DTFT, DFT, FT - význam, důsledky.
2. Význam váhování vs konvoluce, obecné algoritmy FFT a Kroneckerův součin.
3. Rekurentní realizace filtrů a DFT-Goertzelův algoritmus.
4. Krátkodobá Fourierova transformace a její ekvivalence s bankou filtrů, možnosti decimace.
5. Parametrické metody I: typy modelů-vztahy mezi nimi, analýza-syntéza.
6. Parametrické metody II: odhad řádu LTI modelu.
7. Základy adaptivní filtrace a slepé separace signálů, inverzní filtrace
8. Optimální filtrace: Kalmánova filtrace, její předpoklady a omezení, rozšíření pro nelineární systémy.
9. Přehled metod spektrální a frekvenční analýzy I: šumový a signálový podprostor.
10. Přehled metod spektrální a frekvenční analýzy II
11. Vztah a aplikace EVD a SVD.
12. Princip kepstrální analýzy, způsoby výpočtu kepstra, dekonvoluce signálů.
13. Rezerva

Osnovy cvičení:

1. Základní vztahy mezi transformacemi
2. Příklady ekvivalence váhování vs konvoluce
3. Rekurentní realizace CIC filtrů, Goertzelův algoritmus.
4. Krátkodobá Fourierova transformace a volba parametrů
5. Parametrické metody I: AR, MA, ARMA
6. Parametrické metody II: kritéria odhadu řádu - vlastnosti a souvislosti
7. Příklady adaptivní filtrace a slepé separace signálů, inverzní filtrace
8. Příklad Kalmánovy filtrace
9. Příklady metod spektrální a frekvenční analýzy
10. Příkladymetod spektrální a frekvenční analýzy II
11. Numerické vlastnosti EVD a SVD.
12. Příklad kepstrální analýzy a způsoby výpočtu kepstra
13. Rezerva

Literatura:

[1] Uhlíř, J., Sovka, P.: Číslicové zpracování signálů, Vydavatelství ČVUT Praha, 2002
[2] Vích, R., Smékal, Z.: Číslicové filtry, Academia Praha, 2000

Požadavky:

Znalosti požadované pro tento kurs jsou základní znalosti a pojmy pokryté základními kursy zpracování a analýzy 1-D signálů v programech bakalářského a magisterského studia.

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/XP31DSP

Klíčová slova:

spektrální analýza, frekvenční analýza, filtrace, parametrické metody, Boxova-Jenkinsova metodologie

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
DOKP Před zařazením do oboru S
DOKK Před zařazením do oboru S


Stránka vytvořena 30.11.2020 17:50:52, semestry: L/2021-2, Z,L/2020-1, L/2019-20, Z/2021-2, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.