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. 2017/2018
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