Detail předmětu

Signály a systémy

FEKT-HSISAk. rok: 2019/2020

Předmět poskytuje úvod to teorie lineárních, časově invariantních spojitých a diskrétních signálů a systémů. Posluchači jsou seznámeni s používanými metodami pro popis a analýzu těchto signálů a systémů jako jsou: časové funkce a řady, frekvenční obrazy, Fourierovy řady, vzorkování, transformace (Laplaceova, Fourierova, Z), diferenciální a diferenční rovnice. Pomocí těchto metod se pak zkoumají základní charakteristiky signálů a systémů jako jsou: linearita, časová invariantnost, kauzalita, stabilita, výkon, aj.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
Popsat spojité a diskrétní signály v časové a frekvenční doméně.
Provádět se spojitými a diskrétními signály transformace pomocí Fourierových řad, Fourierovy transformace, Laplaceovy transformace a Z-transformace.
Popsat praktické důsledky a vlastnosti těchto transformací.
Popsat základní vlastnosti LTI spojitých systémů.
Popsat základní vlastnosti LTI diskrétních systémů.
Použít různé metody popisu LTI systémů.
Stanovit odezvu LTI systému na základní a obecné signály.
Určit z popisu LTI systému jeho základní vlastnosti, jako je linearita, časová invariance, kauzalita a stabilita.

Prerekvizity

Posluchač by měl mít dostatečné znalosti z matematické analýzy na úrovni bakalářského studia, zejména pak v oblasti diferenciálního a integrálního počtu, řad a komplexních čísel.

Doporučená nebo povinná literatura

Oppenheim, A., V., Willsky, A., S. and Hamid, S., Signals and Systems. Prentice Hall; 2nd edition (August 16, 1996), ISBN: 0138147574 (EN)
Mandal, M., Asif, A., Continuous and Discrete Time Signals and Systems, Cambridge University Press; 1 edition, ISBN: 0521854555. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Během semestru se předmět skládá z pravidelných přednášek, cvičení a konzultací v souladu s články 7.2a, 7.2c, 7.3 a 7.4 Studijního a zkušebního řádu VUT. Student vypracovává během semestru několik samostatnýcjh testů.

Způsob a kritéria hodnocení

Kritérium hodnocení kurzu je založeno na bodovém hodnocení v souladu s článkem 13 Studijního a zkušebního řádu VUT. Horní hranice bodů je v jednotlivých kategoriích stanovena takto:
30 bodů za samostatnou práci.
70 bodů za závěrečnou zkoušku.
Účast na písemné a ústní části je podmíněna udělením zápočtu. Zápočet je udělen za samostatnou práci, která je hodnocena minimálně 10 body.

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Osnovy výuky

1. Úvod a motivace; spojitý a diskrétní svět, klasifikace signálů.
2. Spojité a diskrétní signály - základní operace a manipulace, diskretizace spojitého signálu.
3. Frekvenční doména spojitého signálu, Fourierova řada.
4. Fourierova transformace + příklady.
5. Časová a frekvenční doména diskrétního signálu, diskrétní Fourierova řada a transformace (DFT).
6. Systémy - definice, klasifikace + reálné příklady systémů.
7. Spojitý LTI systém - popis pomocí diferenciálních rovnic, Laplaceova transformace.
8. Spojitý LTI systém - přenosová funkce, póly a nuly, stabilita spojitého LTI systému.
9. Spojitý LTI systém - odezva na standardní vstupní signály, vazba na BIBO stabilitu.
10. Diskrétní LTI systém - popis pomocí diferenčních rovnic, Z-transformace.
11. Diskrétní LTI systém - přenosová funkce, póly a nuly, stabilita diskrétního LTI systému.
12. Diskrétní LTI systém - odezva na standardní vstupní signály, vazba na BIBO stabilitu.
13. Shrnutí učiva.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit posluchače s teorií spojitých a diskrétních lineárních signálů a systémů a se základními principy jejich analýzy.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Kontrolovaná výuka předmětu je určena v souladu článkem 7.5 Studijního a zkušebního řádu VUT a je prováděna vyučujícím kurzu způsobem a v míře odpovídající zvyklostem akademické obce. Nahrazování zameškané výuky je řešeno individuálně dle požadavků posluchače a uvážení garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program AJEI-H bakalářský

    obor H-AEI , 2. ročník, zimní semestr, 3 kredity, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 3 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor