Detail předmětu
Číslicové zpracování signálů (v angličtině)
FIT-CZSaAk. rok: 2020/2021
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.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahradničním studentům
Všech fakult
Doporučená nebo povinná literatura
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
Způsob a kritéria hodnocení
- 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.
Jazyk výuky
angličtina
Cíl
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.
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program IT-MGR-2 magisterský navazující
obor MIN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
- Program IT-MGR-2 magisterský navazující
obor MGMe , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
- Program MITAI magisterský navazující
specializace NBIO , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NISD , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NISY , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NIDE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NCPS , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
specializace NSEC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NMAT , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NGRI , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NNET , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NVIZ , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NSEN , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NMAL , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NHPC , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NVER , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NEMB , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NADE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
specializace NSPE , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný - Program IT-MGR-1H magisterský navazující
obor MGH , libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, doporučený
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
- Úvod do číslicového zpracování signálů, vzorkování a kvantování
- Frekvenční analýza číslicových signálů - DTFT, DFT and FFT.
- 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 - korelace a spektrální hustota výkonu.
- Reprezentace ve stavovém prostoru.
- Identifikace systémů.
- Wienerovo a Kalmanovo filtrování.
- Zpracování vektorových signálů.
Cvičení odborného základu
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
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.
Projekt
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
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:
- Jednoduché zpracování signálů z mikrofonního pole.
- Odhad přenosové funkce mechanického systému.
- Změna vlastností zvuku pomocí časové-frekvenčního zpracování.
- Kódování audia v kmitočtových pod-pásmech.