Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Pokročilé metody zpracování signálů

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 450-4100/03
Zkratka PMZS
Název předmětu česky Pokročilé metody zpracování signálů
Název předmětu anglicky Advanced Methods of Signal Processing
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství
Garant předmětu Ing. Zdeněk Macháček, Ph.D.

Osnova předmětu

Přednášky:
Základní rozdělení typů signálů a základní definice, vymezení studované problematiky s matematickým popisem a grafickým vyjádřením základů zpracování signálů.

Váhové okenní funkce signálu, spektrální analýza signálu s využitím FFT algoritmu

Komplexní a reálná kepstrální analýza signálu, oktávová analýza signálu

Vlnková transformace signálu a analýza signálu s vícenásobným rozlišením

Metody a způsoby časové analýzy a zpracování signálu. Interpolace a decimace signálu.

Metody a způsoby frekvenční analýzy signálu s principy implementování směšovače, multiplikativního detektoru a násobiče frekvence.

Způsoby zpracování signálu pásmovými filtry a úzkopásmovými pásmovými filtry.

Zpracování a modulace signálu v základním frekvenčním pásmu. Zpracování Impulsního, číslicového a digitálního signálu v základním pásmu. Impulsní amplitudová modulace PAM. Impulsní kódová modulace PCM. Modulace PWM, PNM, PPM, PDM.

Principy komprimace a zpracování zvukového signálu. Matematický popis. Standardy komprimace MP3,WMA, ACC,OCG. Potlačení šumu, efektové zpracování zvukového signálu. Frekvenční zpracování zvukového signálu.

Principy komprimace a zpracování obrazového signálu. Matematický popis. Standardy komprese a kódování obrazového a zvukového signálu MPEG. Komprese digitálních obrazových signálů standardem JPEG.

Metody zpracování a interpretace vysokofrekvenčního signálu. Komplexní obálka, matematický popis. Časová a frekvenční analýza vysokofrekvenčního signálu.

Analogové modulace. Matematický popis. Grafické průběhy analogově modulovaného signálu v časové a frekvenční oblasti modulací AM, DSB-SC, SSB-AM, QM, FM, PM

Digitální modulace. Matematický popis. Grafické průběhy digitálně modulovaného signálu v časové oblasti. Konstelace modulace. Zpracování signálu modulacemi OOK, ASK, FSK, PSK, QAM, APSK.

Principy datového přenosu signálu. Matematický popis. Standardy digitálního rozhlasového vysílání DAB, DMB. Standardy digitálního televizního vysílání DVB. Zabezpečovací algoritmy FEC, Modulace signálu OFDM.

Cvičení:
Úvodní laboratorní cvičení. Analýzu a zpracování signálů s grafickým a matematickým vyjádřením s využitím přístrojové laboratorní techniky.

Implementace váhových okenních funkcí signálu, implementace FFT algoritmu

Komplexní a reálná kepstrální analýza generovaného signálu, oktávová analýza generovaného signálu s využitím přístrojové laboratorní techniky a matematického softwaru.

Vlnková transformace generovaného signálu a analýza signálu s vícenásobným rozlišením s využitím přístrojové laboratorní techniky a matematického softwaru.

Interpolace a decimace signálu s využitím přístrojové laboratorní techniky a matematického softwaru.

Implementace a měření se směšovačem, multiplikativním detektorem a násobičem frekvence.

Měření a analýza pásmovými filtry a úzkopásmovými pásmovými filtry

Implementace a analýza modulací signálu v základním frekvenčním pásmu s využitím přístrojové laboratorní techniky a matematického softwaru.

Implementace komprimace a zpracování zvukového signálu s využitím matematického softwaru.

Implementace komprimace a zpracování obrazového signálu s využitím matematického softwaru.

Metody zpracování a měření vysokofrekvenčního signálu s využitím přístrojové laboratorní techniky a matematického softwaru.

Metody analogových modulací vysokofrekvenčního signálu s využitím přístrojové laboratorní techniky a matematického softwaru.

Metody digitálních modulací vysokofrekvenčního signálu s využitím přístrojové laboratorní techniky a matematického softwaru.

Závěrečný test. Ukončení laboratoří.

E-learning

Materiály jsou dostupné v https://lms.vsb.cz/

Povinná literatura

Macháček Z., Nevřiva P. : Skripta - Modulované signály, Ostrava. Skripta k dispozici u vyučujícího a na WWW stránkách katedry na serveru smak.vsb.cz,2012

Couch L.W.II: Digital and Analog Communications Systems. Macmillan, New York 2013.

Doporučená literatura

Macháček Z. a kolektiv: Skripta - Modulované signály laboratorní cvičení, Ostrava. Skripta k dispozici u vyučujícího a na WWW stránkách katedry na serveru smak.vsb.cz,2012