Název:

Číslicové zpracování signálů (v angličtině)

Zkratka:CZSa
Ak.rok:2019/2020
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramObor/
specializace
RočníkPovinnost
IT-MGR-2MGMe-povinně volitelný - skupina C
IT-MGR-2MIN-povinně volitelný - skupina C
MITAINADE-volitelný
MITAINBIO-volitelný
MITAINCPS-povinný
MITAINEMB-volitelný
MITAINGRI-volitelný
MITAINHPC-volitelný
MITAINIDE-volitelný
MITAINISD-volitelný
MITAINISY-volitelný
MITAINMAL-volitelný
MITAINMAT-volitelný
MITAINNET-volitelný
MITAINSEC-volitelný
MITAINSEN-volitelný
MITAINSPE-povinný
MITAINVER-volitelný
MITAINVIZ-volitelný
Vyučovací jazyk:angličtina
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:26130013
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:511514020
Garant:Fučík Otto, doc. Dr. Ing. (UPSY)
Zástupce garanta:Černocký Jan, doc. Dr. Ing. (UPGM)
Přednášející:Fučík Otto, doc. Dr. Ing. (UPSY)
Rohdin Johan A., Dr. (UPGM)
Cvičící:Bařina David, Ing., Ph.D. (UPGM)
Mošner Ladislav, Ing. (UPGM)
Prustoměrský Milan, Ing. (UPGM)
Vlk Jan, Ing. (UPGM)
Žmolíková Kateřina, Ing. (UPGM)
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně
Rozvrh:
DenVýukaTýdenMístnostOdDoPSKSkupiny
PopřednáškavýukyA112 16:0017:501EIT 1MIT 2EIT 2MIT INTE xx
 
Cíle předmětu:
  Občerstvit základní znalosti signálů a systémů a seznámit studenty s pokročilejšími tématy souvisejícími s umělou inteligencí, kyberfyzikálními systémy, zpracováním zvuku a řeči, a dalšími oblastmi. Poskytnout studentům vhled do matematického formalismu umožňujícího porozumění časopiseckým a konferenčním článkům o zpracování signálů a usnadňujícího samostatnou práci ve zpracování signálů. Poskytnout studentům dostatečné praktické znalosti pro implementaci a integraci algoritmů zpracování signálů.
Anotace:
  Úvod do číslicového zpracování signálů, vzorkování a kvantování, Frekvenční analýza číslicových signálů, Principy číslicových filtrů, Návrh číslicových filtrů, Praktická implementace číslicových filtrů, Zpracování signálů ve frekvenční oblasti, Zpracování v pod-pásmech, změny vzorkovací frekvence, Vlnková analýza a syntéza, Náhodné signály, Reprezentace ve stavovém prostoru, Identifikace systémů, Wienerovo a Kalmanovo filtrování, Zpracování vektorových signálů.
Osnova přednášek:
 
  1. Úvod do číslicového zpracování signálů, vzorkování a kvantování
  2. Frekvenční analýza číslicových signálů - DTFT, DFT and FFT.
  3. Principy číslicových filtrů.
  4. Návrh číslicových filtrů
  5. Praktická implementace číslicových filtrů.
  6. Zpracování signálů ve frekvenční oblasti.
  7. Zpracování v pod-pásmech, změny vzorkovací frekvence.
  8. Vlnková analýza a syntéza.
  9. Náhodné signály - korelace a spektrální hustota výkonu.
  10. Reprezentace ve stavovém prostoru.
  11. Identifikace systémů.
  12. Wienerovo a Kalmanovo filtrování.
  13. Zpracování vektorových signálů.
Osnova numerických cvičení:
 Demonstrační cvičení (1h týdně) navazují na přednášku a demonstrují studentům přednášené techniky na reálném kódu, především v pythonu a Matlabu/Octave. Kód je k disposici studentům. Na demonstrační cvičení navazují dva domácí úkoly řešené v průběhu semestru.
Osnova ostatní - projekty, práce:
 Projekt je zadán v kombinaci s dalším povinným kursem v Mgr. studiu (např. Ve zpracování řeči nebo kyberfyzikálních systémech), je řešen ve skupinkách max. 5 studentů, je vyžadována zpráva k projektu a presentace. K projektu jsou k disposici data, nebo budou pořízena studenty. Příklady projektů:
  1. Jednoduché zpracování signálů z mikrofonního pole.  
  2. Odhad přenosové funkce mechanického systému. 
  3. Změna vlastností zvuku pomocí časové-frekvenčního zpracování. 
  4. Kódování audia v kmitočtových pod-pásmech.
Literatura referenční:
 
  • Oppenheim A.V., Wilski A.S.: Signals and systems, Prentice Hall, 1997.  
  • Jan J., Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, VUT v Brně, VUTIUM, 2002, ISBN 80-214-1558-4. 
  • Mallat S, A Wavelet Tour of Signal Processing (Third Edition), Academic Press, 2009, ISBN 9780123743701
Literatura studijní:
 
  • Oppenheim A.V., Wilski A.S.: Signals and systems, Prentice Hall, 1997.  
  • Jan J., Číslicová filtrace, analýza a restaurace signálů, VUT v Brně, VUTIUM, 2002, ISBN 80-214-1558-4. 
  • Mallat S, A Wavelet Tour of Signal Processing (Third Edition), Academic Press, 2009, ISBN 9780123743701
Průběžná kontrola studia:
  
  • vyřešení a odevzdání dvou domácích úkolů během semestru (po 7b, celkem 14b) 
  • půlsemestrální zkouška (15b)  
  • odevzdání a presentace projektu (20b) 
  • semestrální zkouška 51b, nutno absolvovat nejméně na 17b.
 

Vaše IPv4 adresa: 34.229.126.29