Rok akademicki: 2019/2020 Kod: BGFI s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma studiów: Stacjonarne

Rok akademicki: 2019/2020 Kod: BGFI-1-311-s Punkty ECTS: 4 Wydział: Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska

Kierunek: Geofizyka Specjalność: ―

Poziom studiów: Studia I stopnia Forma studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 3 Strona www: —

Prowadzący moduł: dr inż. Karczewski Jerzy (karcz@agh.edu.pl)

Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

moduł ma na celu zrozumienie podstawowych pojęć z teorii sygnałów

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć

Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do

Powiązania z KEU

Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć Wiedza: zna i rozumie

M_W001 Student zna i rozumie metody matematyczne opisu i przetwarzania sygnałów

GFI1A_W09, GFI1A_W10

Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Udział w dyskusji, Projekt, Odpowiedź ustna, Aktywność na zajęciach, Egzamin, Kolokwium

M_W002 Student zna i rozumie metodykę podstawowych technik przetwarzania sygnałów

GFI1A_W09, GFI1A_W10

Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Udział w dyskusji, Odpowiedź ustna, Aktywność na zajęciach, Egzamin, Kolokwium, Wykonanie ćwiczeń M_W003 Student zna narzędzia informatyczne

do przetwarzania i wizualizacji sygnałów

GFI1A_W11 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Udział w dyskusji, Projekt, Odpowiedź ustna, Aktywność na zajęciach, Egzamin, Kolokwium, Wykonanie ćwiczeń

Umiejętności: potrafi

M_U001 Student posiada umiejętność zastosowania technik badawczych z zakresu teorii sygnałów

GFI1A_U06 Aktywność na zajęciach, Egzamin, Kolokwium, Wykonanie ćwiczeń

M_U002 Student uzupełnia wiedzę, potrafi pozyskiwać informacje z literatury oraz źródeł elektronicznych wyciągać wnioski i formułować opinie

GFI1A_U03 Egzamin, Kolokwium, Wykonanie ćwiczeń

Kompetencje społeczne: jest gotów do M_K001 Student ma świadomość

odpowiedzialności za wspólnie

realizowane zadania, związane z pracą zespołową

GFI1A_U25 Wykonanie projektu, Zaangażowanie w pracę zespołu

Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć

Suma

Forma zajęć dydaktycznych

Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatorium Zajęcia seminaryjne Zajęcia praktyczne Zajęcia terenowe Zajęcia warsztatowe Prace kontrolne i przejściowe Lektorat

45 15 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0

Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie

Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do

Forma zajęć dydaktycznych

Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatorium Zajęcia seminaryjne Zajęcia praktyczne Zajęcia terenowe Zajęcia warsztatowe Prace kontrolne i przejściowe Lektorat Wiedza: zna i rozumie

M_W001 Student zna i rozumie metody matematyczne opisu i

przetwarzania sygnałów

+ - + - - - -

M_W002 Student zna i rozumie metodykę podstawowych technik

przetwarzania sygnałów

- - + - - - -

M_W003 Student zna narzędzia

informatyczne do przetwarzania i wizualizacji sygnałów

- - + - - - -

Umiejętności: potrafi

M_U001 Student posiada umiejętność zastosowania technik

badawczych z zakresu teorii sygnałów

+ - - - -

M_U002 Student uzupełnia wiedzę, potrafi pozyskiwać informacje z

literatury oraz źródeł elektronicznych wyciągać wnioski i formułować opinie

+ - + - - - -

Kompetencje społeczne: jest gotów do M_K001 Student ma świadomość

odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania, związane z pracą zespołową

- - + - - - -

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)

Forma aktywności studenta Obciążenie

studenta

Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz

Przygotowanie do zajęć 29 godz

Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 29 godz

Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz

Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz

Sumaryczne obciążenie pracą studenta 110 godz

Punkty ECTS za moduł 4 ECTS

Pozostałe informacje

Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)

Wykład

Pojęcie sygnału i klasyfikacja sygnałów, pojęcie sygnału dyskretnego i jego

reprezentacja, sygnały deterministyczne i ich parametry, sygnały stochastyczne i ich parametry, sygnały zespolone, korelacja, autokorelacja, splot,

Szereg Fouriera, ciągła transformata Fouriera, dyskretna transformata Fouriera i FFT, Próbkowanie sygnałów i aliasing, twierdzenie o próbkowaniu,

Widmo sygnału dyskretnego, funkcje okien czasowych, analiza częstotliwościowa sygnałów,

Transformacja Z, Układy LTI,

Transformacja Hilberta,

Filtry cyfrowe o skończonej odpowiedzi impulsowej, filtry cyfrowe o nieskończonej odpowiedzi impulsowej,

Dwuwymiarowa transformacja Fouriera

Ćwiczenia laboratoryjne

Sygnały dyskretne w geofizyce.

Próbkowanie i problem aliasingu w danych pomiarowych.

Korelacja, autokorelacja i splot sygnałów.

Dyskretne przekształcenie Fouriera i szybkie przekształcenie Fouriera.

Analiza częstotliwościowa sygnałów.

Transformacja Laplace’a.

Transformacja Z.

Układy LTI.

Transformacja Hilberta.

Filtracja sygnałów w dziedzinie częstotliwości, prototypy filtrów.

11. Projektowanie i testowanie filtrów o skończonej odpowiedzi impulsowej.

12. Projektowanie i testowanie filtrów o nieskończonej odpowiedzi impulsowej.

13. Metody uśredniania sygnałów.

14. Decymacja.

15. Analiza kepstralna.

16. Analiza falkowa.

17. Reprezentacje danych cyfrowych w implementacji systemów przetwarzania.

18. Efekty kwantyzacji w zapisie cyfrowym sygnałów.

Metody i techniki kształcenia:

Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.

Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.

Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

obecność na zajęciach laboratoryjnych obowiązkowa, obecność na wykładach nie jest obowiązkowa, oceniana jest aktywność na zajęciach, ocena końcowa z zajęć laboratoryjnych jest wystawiana w czasie kolokwium zaliczeniowego, warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie zajęć laboratoryjnych.

Zasady udziału w poszczególnych zajęciach, ze wskazaniem, czy obecność studenta na zajęciach jest obowiązkowa:

Wykład:

– Obecność obowiązkowa: Nie

– Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości.

Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.

Ćwiczenia laboratoryjne:

– Obecność obowiązkowa: Tak

– Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej.

Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu.

Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.

Sposób obliczania oceny końcowej

Ocena końcowa jest średnią ocen z zajęć laboratoryjnych i z egzaminu, pod warunkiem uzyskania oceny pozytywnej z obu

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

nie określono

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów

brak

Zalecana literatura i pomoce naukowe

Szabatin J., Podstawy teorii sygnałów

Zieliński T., Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań Oppenheim A., Schafer R., Cyfrowe przetwarzanie sygnałów

Sanjit K. Mitra, James F. Kaiser, Digital Signal Processing

Osowski S., Cichocki A., Siwek K., Matlab w zastosowaniach do obliczeń obwodowych i przetwarzania sygnałów

Lyons R., Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu

Mazurkiewicz E., Karczewski J., Akinsunmade A., Tomecka-Suchoń S., Using the FDTD method for locating buried organic objects : abstract, w: Applied geophysics 2018, 4th international conference on Applied geophysics : 28–29 June 2018, Cracow

Gołębiowski T., Karczewski J., Modelowanie numeryczne georadarowego pola falowego przy użyciu metody pseudospektralnej PSFD, Geologia : kwartalnik Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie ; ISSN 0138-0974, 2003 t. 29 z. 1–2, s. 33–46.;

Informacje dodatkowe

brak