Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2010/2011

Signály a soustavy

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 455-0533/02
Zkratka SaS
Název předmětu česky Signály a soustavy
Název předmětu anglicky Signals and Systems
Kreditů 8
Garantující katedra Katedra měřicí a řídicí techniky
Garant předmětu prof. Ing. Pavel Nevřiva, DrSc.

Osnova předmětu

Přednášky:
Prostředky MATLABu pro analýzu signálů a soustav.

Signál. Základní pojmy. Signál se spojitým časem w(t).
Základní definice. Časové průměry. Ortogonální funkce. Harmonický signál. Diracův impuls.
Analýza signálu v časové oblasti. Korelační analýza signálu se spojitým časem.
Analýza signálu v kmitočtové oblasti I. Fourierovy řady. Diskrétní spektrum. Diskrétní spektrum výkonu.
Analýza signálu v kmitočtové oblasti II. Fourierova transformace. Spektrum. Spektrum energie. Spektrum výkonu.
Náhodný signál.
Korelační a spektrální analýza náhodného signálu. Náhodný proces.
Soustava. Základní pojmy. LTIL soustava.
Lineární soustava. Lineární časově invariantní soustava. Analýza soustavy v časové oblasti. Impulsová charakteristika soustavy. Konvoluce. Popis LTIL soustavy diferenciální rovnicí. Stabilita soustavy.
Analýza soustav v kmitočtové oblasti. Kmitočtový přenos soustavy.
Transformace harmonického signálu LTIL soustavou. Ideální filtr, kauzální filtr.
Vzorkování analogového signálu. Ideální vzorkování, okamžité vzorkování.
Signál s diskrétním časem w[n]. DTFT, DFT, FFT.
Soustava s diskrétním časem. Analýza soustav s diskrétním časem v časové oblasti. Kroneckerova posloupnost. Konvoluce. Diferenční rovnice. Řešení diferenčních rovnic. Stabilita soustavy.
Analýza soustav s diskrétním časem v kmitočtové oblasti pomocí DTFT. Kmitočtový přenos soustavy. Transformace harmonického signálu LTIL soustavou. Ideální filtr, kauzální filtr.


Počítačové laboratoře:
Úvodní cvičení.
Základní parametry signálů.
Vzájemně korelační funkce energetických signálů.

Diskrétní spektrum signálu.
Spektrum (spektrální hustota) signálu.
Zadání a příprava protokolu č.1
Analýza soustavy v časové oblasti - Simulink. Stabilita soustavy.
Kmitočtový přenos soustavy.
Zadání a příprava protokolu č.2.
DTFT a FFT signálu s diskrétním časem.
Analýza soustavy s diskrétním časem v časové oblasti.
DTFT analýza kauzálního filtru s diskrétním časem.
Závěrečný test. Ukončení počítačových laboratoří.

Povinná literatura

Horák B., Nevřiva P.: Signály a soustavy III. VŠB Ostrava, Ostrava 1998.
Chen Chi-Tsong: System and Signal Analysis. Saunders College Publishing, New York 1994.
Nevřiva P.: Signály a soustavy I a II VŠB Ostrava, Ostrava 1998.

Doporučená literatura

Couch L.W.II: Digital and Analog Communications Systems. Macmillan Publishing Comp., New York 1989
Kamen, E.W., Heck, B.S.: fundamentals of signals and systems using the web and Matlab. Prentice Hall, New Jersey 2000.
Nevřiva P.: Analýza signálů a soustav. BEN Praha, Praha 2000.
Vejražka F.: Signály a soustavy. ČVUT Praha, Praha 1996.