Z1-PU7 WYDANIE N1 Strona 1 z 1
(pieczęć wydziału) KARTA PRZEDMIOTU
1. Nazwa przedmiotu: CYFROWE PRZETWARZANIE SYGNAŁÓW 2. Kod przedmiotu: CPS 3. Karta przedmiotu ważna od roku akademickiego: 2012/2013
4. Forma kształcenia: studia drugiego stopnia 5. Forma studiów: studia stacjonarne
6. Kierunek studiów: ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA (WYDZIAŁ AEiI) 7. Profil studiów: ogólnoakademicki
8. Specjalność:
9. Semestr: 2
10. Jednostka prowadząca przedmiot: Instytut Elektroniki, RAu3 11. Prowadzący przedmiot: dr hab. inż. Jacek Konopacki
12. Przynależność do grupy przedmiotów: przedmioty wspólne 13. Status przedmiotu: obowiązkowy
14. Język prowadzenia zajęć: polski
15. Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne: Zakłada się, że przed rozpoczęciem nauki niniejszego przedmiotu student posiada przygotowanie w zakresie Podstaw przetwarzania sygnałów i Podstaw telekomunikacji.
16. Cel przedmiotu: Celem wykładu jest zapoznanie studentów z pojęciami i technikami cyfrowego przetwarzania sygnałów. Na zajęciach laboratoryjnych studenci nabywają umiejętność stosowania algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów w tym projektowania i realizacji filtrów cyfrowych.
17. Efekty kształcenia:1
Nr Opis efektu kształcenia Metoda sprawdzenia
efektu kształcenia
Forma prowadzenia
zajęć
Odniesienie do efektów dla kierunku
studiów W1 Zna podstawowe metody opisu, projektowania i
analizy filtrów cyfrowych.
Wykonanie zadania indywidualnego na laboratorium
wykład K2_W01, K2_W05 W2 Ma podstawową wiedzę o dwuwymiarowym
przetwarzaniu obrazów dyskretnych w tym o metodach poprawiania jakości obrazów.
Wykonanie zadania indywidualnego na laboratorium
wykład K2_W01, K2_W05 U1 Potrafi na podstawie dyskretnego widma odczytać
parametry analizowanego sygnału.
Wykonanie zadania indywidualnego na laboratorium
laboratorium K2_U07,
U2 Potrafi dobrać częstotliwość próbkowania w celu analizy złożonego sygnału (również pasmowego) na drodze cyfrowego przetwarzania
Wykonanie zadania indywidualnego na laboratorium
laboratorium K2_U07
U3 Potrafi korzystając z specjalistycznego oprogramowania zrealizować algorytm przetwarzania sygnału cyfrowego.
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
laboratorium K2_U013, K2_U07
18. Formy zajęć dydaktycznych i ich wymiar (liczba godzin) W. :15 L. : 30
1 należy wskazać ok. 5 – 8 efektów kształcenia
Z1-PU7 WYDANIE N1 Strona 2 z 2
19. Treści kształcenia:
Wykład
1. Próbkowanie sygnałów pasmowych. Interpolacja i decymacja sygnału dyskretnego. Zmiana częstotliwości próbkowania. Układy dyskretne (powtórzenie). Dyskretne przekształcenie Fouriera (DFT): szybki algorytm (FFT), rola okien czasowych przy obliczaniu DFT.
2. Przykłady innych dyskretnych przekształceń i ich szybkich algorytmów: Walsha, kosinusowa, Hilberta. Algorytm świergotowy. Wykorzystanie transformatora Hilberta do modulacji kwadraturowej. Próbkowanie kwadraturowe.
3. Filtry cyfrowe o nieskończonej odpowiedzi impulsowej (IIR): struktury filtrów, metody projektowania (na podstawie wzorca analogowego, bezpośrednia synteza transmitancji filtru), transformacja dolnoprzepustowego filtru cyfrowego na inny typ przepustowości.
4. Filtry cyfrowe o skończonej odpowiedzi impulsowej (FIR): struktury filtrów, metody projektowania (okien czasowych, próbkowania w dziedzinie częstotliwości, Parks’a McClellan’a). Realizacja filtrów FIR w dziedzinie częstotliwości z wykorzystaniem metod sklejania (overlap-add i overlap-save).
Interpolacyjne filtry FIR.
5. Przechodzenie sygnałów stochastycznych przez układy cyfrowe. Skutki skończonej długości rejestrów w realizacji filtrów cyfrowych: analiza cyklu granicznego, analiza statystyczna skutków kwantowania. Porównanie własności filtrów IIR oraz FIR.
6. Homomorficzne przetwarzanie sygnału. Dwuwymiarowe przetwarzanie sygnałów, dwuwymiarowe DFT. Podstawowe wiadomości o cyfrowym przetwarzaniu obrazów: model obrazu, podwyższanie jakości obrazów (filtracja obrazów, modyfikacja histogramu).
7. Filtry adaptacyjne (FA): struktury filtrów, algorytm adaptacji LMS, zastosowanie FA. Przetwarzanie sygnału mowy: kodowanie sygnału mowy w częstotliwości, widmowo-parametryczny model sygnału mowy, wyznaczenie parametrów modelu (metoda LPC), mowy, synteza mowy, przykłady
wykorzystania analizy i syntezy mowy.
Tematy ćwiczeń laboratoryjnych Dyskretna transformacja Fouriera Przesuwanie widma sygnału Modulacja kwadraturowa
Próbkowanie sygnałów pasmowych Projektowanie filtrów IIR
Własności i projektowanie filtrów FIR
Wpływ kwantyzacji współczynników filtrów cyfrowych Wybrane zagadnienia z dziedziny przetwarzania obrazów
20. Egzamin: nie
21. Literatura podstawowa:
A.V. OPPENHEIM, R.W. SCHAFER - "Cyfrowe przetwarzanie sygnałów" WKŁ Warszawa 1979.
R.G. LYONS – „Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów”, WKŁ, Warszawa 1999 T.P.ZIELIŃSKI – „Cyfrowe przetwarzanie sygnałów”, WKŁ, Warszawa 2005
J. IZYDORCZYK, J. KONOPACKI – „Filtry analogowe i cyfrowe”, PKJS, Gliwice 2003.
Z1-PU7 WYDANIE N1 Strona 3 z 3
22. Literatura uzupełniająca:
T.P.ZIELIŃSKI – „Od teorii do cyfrowego przetwarzania sygnałów”, Wydział EAIiE AGH, Kraków 2002.
J. WOŹNICKI.- „Podstawowe techniki przetwarzania obrazów”, WKŁ, Warszawa 1996.
K. WOJCIECHOWSKI - "Laboratorium przetwarzania i rozpoznania obrazów" Skrypt Pol. Śl. Gliwice 1992.
A.WOJTKIEWICZ - "Elementy syntezy filtrów cyfrowych" WNT Warszawa 1982.
23. Nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia efektów kształcenia
Lp. Forma zajęć Liczba godzin
kontaktowych / pracy studenta
1 Wykład 15/0
2 Ćwiczenia 0/0
3 Laboratorium 30/20
4 Projekt 0/0
5 Seminarium 0/0
6 Inne 0/0
Suma godzin 45/20
24. Suma wszystkich godzin: 65 25. Liczba punktów ECTS:22
26. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego 1 27. Liczba punktów ECTS uzyskanych na zajęciach o charakterze praktycznym (laboratoria, projekty) 1 26. Uwagi:
Zatwierdzono:
………. ………
(data i podpis prowadzącego) (data i podpis dyrektora instytutu/kierownika katedry/
Dyrektora Kolegium Języków Obcych/kierownika lub dyrektora jednostki międzywydziałowej)
2 1 punkt ECTS – 30 godzin.