ČeskyEnglish

Popis předmětu - B3B31SAS

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B3B31SAS Signály a systémy Rozsah výuky:2+2c
Garanti:Bortel R. Role:P Zakončení:Z,ZK
Vyučující:Sovka P.
Zodpovědná katedra:13131 Kreditů:5 Semestr:Z

Anotace:

Předmět je zaměřen na vysvětlení základních pojmů používaných pro popis a analýzu determinovaných signálů a systémů (včetně filtrů) ve spojité i diskrétní oblasti s ohledem na použití v dalších předmětech. Absolvent získá základní přehled o problematice, naučí se pracovat s pojmy, provádět jednoduchou analýzu systémů a signálů, interpretovat a diskutovat výsledky.

Cíle studia:

Seznámit se základními pojmy a naučit používat MATLAB pro analýzu a návrh systémů a zpracování signálů.

Osnovy přednášek:

1. Spojité a diskrétní signály a systémy, klasifikace, vlastnosti. Vzájemná energie a korelace
2. Vnější popis LTI systémů v časové oblasti, odezvy, konvoluce, spojování systémů
3. Popis LTI systémů v kmitočtové oblasti, vlastní signály, frekvenční odezva, spektrum signálu
4. Přenosová funkce spojitých systémů, póly a nuly, vztah mezi časovou a kmitočtovou oblastí, ideální integrátor a derivátor, přenos systému složeného ze subsystémů
5. Bodeho a Nyquistovy frekvenční charakteristiky, konstrukce asymptotických Bodeho charakteristik
6. Vliv zpětné vazby na stabilitu systému, amplitudová a fázová bezpečnost
7. Vztah mezi vnější a vnitřní reprezentací LTI systémů spojitých v čase, asymptotická a BIBO stabilita
8. Nelineární systémy a jejich linearizace pro malý signál (pro vnější i vnitřní popis)
9. Vzorkování a rekonstrukce signálů, reprezentace v časové a frekvenční oblasti, aliasing
10. Metody diskretizace spojitých systémů a jejich vlastnosti, vztah s - z roviny, přenosová funkce, stavový popis diskrétních systémů
11. Úvod do analogových filtrů: typy a vlastnosti aproximací modulových charakteristik, realizace filtrů ve spojité a diskrétní oblasti
12. Číslicové filtry: typy, vlastnosti, návrh, příklady 1-D a 2-D filtrů a jejich použití, simulace, kvantování a jeho důsledky
13. Aplikace metod číslicové filtrace pro redukci šumů a restauraci signálů. Modulace, vlastnosti a použití
14. Rezerva

Osnovy cvičení:

1. Spojité a diskrétní signály, jejich generování v MATLABu
2. Prostředky simulace systémů v SIMULINKu, vnější popis systémů, konvoluce
3. Použití Fourierovy transformace a Fourierových řad, frekvenční charakteristika
4. Přenosová funkce, stabilita, spojování systémů
5. Bodeho a Nyquistovy frekvenční charakteristiky, laboratorní úloha
6. Měření frekvenční charakteristiky, určování amplitudové a fázové jistoty
7. Přepočet vnější a stavové reprezentace systémů, dva typy stability
8. Příklady linearizace systémů pro malý signál - vnější i stavový popis
9. Vzorkování a rekonstrukce signálu, ilustrace překrývání ve spektru
10. Porovnání metod diskretizace systémů
11. Prostředky pro návrh analogových filtrů, laboratorní úloha - měření na SC filtrech
12. Návrh a simulace číslicových filtrů IIR a FIR filtrů
13. Příklady jednoduchých metod redukce šumu v signálech, příklady modulací
14. Rezerva

Literatura:

1. V. Oppenheim, G. C. Verghese: Signals, Systems and Inference. Prentice Hall 2015, ISBN-13: 978-0133943283
2. Hwei P. Hsu: Signals and systems. McGraw-Hill, 2013, ISBN: 978-0071829465

Požadavky:

Znalost pojmů a postupů matematické analýzy, Fourierova, Laplaceova a z-tran sformace transformace, řešení lineárních diferenciálních rovnic s konstantními koeficienty. Znalost základů mechaniky, nerovnoměrný pohyb, kmitavý pohyb, zákon zachování energie, apod.

Webová stránka:

moodle.fel.cvut.cz/

Klíčová slova:

lineární časově invariantní systém, frekvenční charakteristika, přenosová funkce, stabilita, zpětná vazba, linearizace systému, vnější a stavový popis systému, signál, konvoluce, korelace, spektrum, analogové a číslicové filtry, diskretizace signálů a systémů

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPKYR_2016 Před zařazením do oboru P 3


Stránka vytvořena 21.8.2017 07:47:11, semestry: L/2016-7, Z,L/2017-8, Z/2018-9, 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.