- Nazwa przedmiotu:
- Cyfrowa analiza sygnałów
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Jacek Dziurdź
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechanika i Budowa Maszyn
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- 1150-MBWIB-IZP-0322
- Semestr nominalny:
- 6 / rok ak. 2016/2017
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych – 35 godz., w tym:
a) wykład – 20 godz.;
b) laboratorium – 10 godz.;
c) konsultacje – 5 godz.;
2) Praca własna studenta – 70 godzin, w tym:
a) 15 godz. – bieżące przygotowanie studenta do wykładu,
b) 20 godz. – bieżące przygotowanie studenta do laboratorium,
c) 20 godz. – przygotowanie sprawozdań,
d) 15 godz. – przygotowanie do sprawdzianów.
3) RAZEM – 105 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,4 punktów ECTS – liczba godzin kontaktowych 35 godz., w tym:
a) wykład – 20 godz.;
b) laboratorium – 10 godz.;
c) konsultacje – 5 godz
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2 punkty ECTS – 50 godz., w tym:
a) 10 godz. – ćwiczenia laboratoryjne,
b) 20 godz. – bieżące przygotowanie studenta do laboratorium;
c) 20 godz. – przygotowanie sprawozdań,
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawowe wiadomości z przedmiotów: Matematyka, a w szczególności dotyczące pojęć: funkcje, pochodne funkcji, całki nieoznaczone, liczby zespolone i trygonometria oraz z przedmiotu Pomiary Wielkości Dynamicznych.
- Limit liczby studentów:
- według zarządzenia Rektora
- Cel przedmiotu:
- Poznanie zasad przetwarzania cyfrowego sygnałów z uwzględnieniem różnic między funkcjami ciągłymi i dyskretnymi. Uzyskanie wiedzy dotyczącej podstawowych własności przekształceń funkcji z dziedziny czasu do dziedziny częstotliwości (oraz przekształceń odwrotnych). Umiejętność praktycznego zastosowania analiz w dziedzinie częstotliwości (widmowej i za pomocą filtrów) oraz analiz czasowo-częstotliwościowych.
- Treści kształcenia:
- Wykład:
1. Zasada działania przetworników analogowo-cyfrowych.
2. Podstawy dyskretyzacji i próbkowania sygnałów.
3. Opis matematyczny oraz własności podstawowych transformacji odwracalnych: Fouriera i Hilberta.
4. Algorytm obliczania szybkiej transformaty Fouriera.
5. Analiza widmowa sygnałów.
6. Filtracja cyfrowa.
7. Analiza sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości. Transformata Gabora.
8. Transformata falkowa.
9. Przepróbkowanie sygnałów.
10. Analiza rzędów.
11. Możliwości i ograniczenia procesu cyfrowego przetwarzania sygnałów.
12.Realizacje sprzętowe analizatorów sygnałów.
Laboratorium:
1. Pojęcia podstawowe, próbkowanie i kwantowanie sygnałów.
2. Analiza sygnałów w dziedzinie czasu.
3. Analiza sygnałów w dziedzinie częstotliwości.
4. Analiza czasowo-częstotliwościowa i analiza falkowa.
5. Filtry cyfrowe FIR i IIR.
- Metody oceny:
- Wykład: Zaliczenie na podstawie dwóch sprawdzianów pisemnych.
Laboratorium: Każde ćwiczenie jest zaliczane na podstawie poprawnie wykonanego sprawozdania, przyjętego i ocenionego przez prowadzącego.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. Podręczniki i wykłady z Matematyki dotyczące następujących zagadnień:
funkcje, pochodne funkcji, całki nieoznaczone (Analiza 1);
Liczby zespolone (Algebra);
Trygonometria.
2. Julius S. Bendat, Allan G. Piersol, Metody analizy i pomiaru sygnałów losowych, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1976.
3. Richard G. Lyons, Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2012.
4. Edward Ozimek, Podstawy teoretyczne analizy widmowej sygnałów, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1985.
5. Robert Randall, Frequency Analysis, Bruel & Kjaer, Copenhagen 1987.
6. Jerzy Szabatin, Podstawy teorii sygnałów, Wydawnictwo: WKŁ, Warszawa 2007.
7. Tomasz P.Zieliński, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2013.
oraz inne książki z podobnych dziedzin.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt 1150-MBWIB-IZP-0322_W1
- Ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę o cyfrowej analizie sygnałów
Weryfikacja: Sprawdzian, ocena sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W16, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
- Efekt 1150-MBWIB-IZP-0322_W2
- Rozumie ideę stosowania różnych metod analizy sygnałów
Weryfikacja: Sprawdzian, ocena sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W16, KMiBM_W18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt 1150-MBWIB-IZP-0322_U1
- Zna podstawowe zasady określania parametrów analizy sygnałów
Weryfikacja: Sprawdzian, ocena sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U01, KMiBM_U10, KMiBM_U13
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, InzA_U01, InzA_U02, T1A_U02, T1A_U07, InzA_U01
- Efekt 1150-MBWIB-IZP-0322_U2
- Potrafi zastosować odpowiednie metody analizy w praktyce
Weryfikacja: Sprawdzian, ocena sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U01, KMiBM_U10, KMiBM_U13
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08, T1A_U09, InzA_U01, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, InzA_U01, InzA_U02, T1A_U02, T1A_U07, InzA_U01
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt 1150-MBWIB-IZP-0322_K1
- Umie pracować indywidualnie i w zespole.
Weryfikacja: Ocena wykonywanych zadań w ramach laboratorium, ocena, sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_K04, KMiBM_K05
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K03, T1A_K04, InzA_K02, T1A_K06