KARTA MODUŁU KSZTAŁCENIA I. Informacje ogólne I. 1 Nazwa modułu kształcenia Analiza i przetwarzanie sygnałów 2 Nazwa jednostki prowadzącej moduł (należy wskazać nazwę zgodnie ze Statutem PSW Instytut, Zakład) Instytut Informatyki, Zakład Informatyki Stosowanej 3 Kod modułu (wypełnia koordynator ECTS) 6 Poziom studiów (studia I, II, III stopnia) I stopnia 4 Grupa treści kształcenia kierunkowego 7 Liczba punktów ECTS 5 5 Typ modułu obowiązkowy 8 Poziom przedmiotu (podstawowy, średnio- zaawansowany, zaawansowany) Średnio-zaawansowany 9 Rok studiów, semestr (rok, semestr, semestry na których jest przedmiot) (np. I rok semestr I zimowy, II rok semestr IV letni) 10 Liczba godzin w semestrze 11 Liczba godzin w tygodniu studia stacjonarne 30 30 2 2 studia niestacjonarne 12 Język wykładowy: polski Wyk. Ćw. Lab. Sem. Proj. Wyk. Ćw. Lab. Sem. Proj. 13 Wykładowca (wykładowcy) (imię i nazwisko, stopień naukowy oraz adres e-mailowy wykładowcy/wykładowców prowadzących zajęcia) Zbigniew Łukasik, prof. dr hab., rektord@pr.radom.pl Roman Lichograj, mgr inż., robbie@wtorek.net II. Informacje szczegółowe 14 Wymagania wstępne 1. Znajomość matematyki w zakresie: przekształcenie Fouriera. 2. Rachunek całkowy i macierzowy. 3. Teoria prawdopodobieństwa. 15 Cele przedmiotu C1 Umiejętność analizy sygnałów deterministycznych w dziedzinie czasu i C2 Umiejętność analizy sygnałów losowych. C3 Umiejętność opisu systemów informacyjnych. C4 Umiejętność wyznaczania ilości informacji w sygnale.
C5 C6 C7 C8 C9 Umiejętność kodowania sygnałów. Umiejętność próbkowania i kwantowania sygnałów. Zapoznanie z dokonywaniem transformacji między dziedzinami czasu i Przedstawienie rodzajów filtrów i ich budowy. Zapoznanie ze sposobami określania stabilności na podstawie obiektów. 16 Efekty kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetenci społecznych nr student, który zaliczył przedmiot, : odniesienie do celów przedmiotu EK01 Przeprowadzać w dziedzinie czasu i C1 EK02 Wyznaczyć i probabilistyczne sygnałów. C2 EK03 Przeprowadzić losowych. C2 EK04 Wyznaczyć opis matematyczny systemu informacyjnego. C3 EK05 Określić ilość informacji w sygnałach. C4 EK06 Kodować sygnały przy użyciu określonych metod. C5 EK07 Opisać strukturę i działanie procesów DSP. C3 EK08 Wyznaczać i czasowe i częstotliwościowe. C1 EK09 Dokonać działań matematycznych na przebiegach sygnałów. C1, C6 EK10 Transformować sygnały z dziedziny czasu do dziedziny C7 EK11 Określić rodzaj filtra na podstawie jego. C8 EK12 Wyznaczyć parametry elementów dynamicznych. C3 EK13 Określić stabilność na podstawie. C9 17 Treści programowe forma zajęć - wykłady liczba godzin S liczba godzin NS odniesienie do efektów kształcenia dla przedmiotu W1 Klasyfikacja sygnałów, analiza cech 2 EK01 czasowych sygnałów W2 Analiza częstotliwościowa 2 EK01 W3 Analiza probabilistyczna 2 EK02, EK03 W4 Twierdzenie o próbkowaniu 2 EK01 W5 Elementarne dyskretne systemy 4 EK02 informacyjne, i probabilistyczne systemów informacyjnych W6 Ocena ilości informacji, 4 EK05 przepustowość kanału przesyłowego W7 Zasady kodowania w dyskretnych systemach informacyjnych bez zakłóceń, kody Shannona-Fano 4 EK04
W8 Zasady kodowania w dyskretnych 2 EK06 systemach informacyjnych z zakłóceniami W9 Kodowanie z wykrywaniem 2 EK06 pojedynczych błędów W10 Kodowanie z wykrywaniem i 2 EK06 korekcją pojedynczych błędów W11 Opis matematyczny i postacie 2 EK01 procesów stochastycznych W12 Ergodyczne procesy stochastyczne, 2 EK01 procesy stochastyczne W13 Procesory DSP 2 EK07 suma godzin 30 forma zajęć - laboratorium liczba godzin S liczba godzin NS odniesienie do efektów kształcenia dla przedmiotu L1 Generowanie i analiza sygnałów 2 EK01, EK08 dyskretnych w dziedzinie czasu. L2 Działania matematyczne na 4 EK09 przebiegach dyskretnych. Zmiana rozdzielczości generowanych przebiegów. Splot sygnałów. L3 Wyznaczanie i różnice między DFT 2 EK10 a FFT dla wybranych sygnałów. L4 Wyznaczanie i różnice między IDFT 4 EK10 a IFFT dla wybranych sygnałów. Zjawisko aliasingu i sposoby jego eliminacji. L5 Funkcje okien. Skala liniowa a 4 EK01 logarytmiczna. Wyznaczanie modułu i fazy wybranych przebiegów dyskretnych oraz mocy chwilowej. L6 Filtr FIR struktura na przykładzie 2 EK11 filtra uśredniającego. Określanie rodzaju filtra na podstawie. L7 Filtr IIR. Zera i bieguny na 4 EK11 płaszczyźnie z. Różnice między filtrem FIR a IIR. L8 Wyznaczanie podstawowych 4 EK12 parametrów elementów dynamicznych na podstawie częstotliwościowych i czasowych. L9 Określanie stabilności układów na 2 EK13
L10 podstawie skokowych i impulsowych. Określanie stabilności układów na podstawie amplitudowo-fazowych. 2 EK13 suma godzin 30 18 Narzędzia/ formy dydaktyczne N1. Oprogramowanie komputerowe do generowania i przetwarzania sygnałów. N2. Strona WWW z instrukcjami i podstawami teoretycznymi do laboratorium. N3. Prezentacja multimedialna. 4. 5. 6. 7. 8. 19 Sposoby oceny (F formująca, P podsumowująca) F1. Egzamin połówkowy F2. Ocena bieżącego przygotowania do zajęć laboratoryjnych F3. Sprawozdanie z laboratorium P1. Kolokwium P2. Egzamin końcowy forma aktywności Godziny kontaktowe z nauczycielem 63 Przygotowanie się do laboratorium 30 Przygotowanie się do egzaminu / 32 zaliczenia SUMA 120 SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW 5 ECTS DLA PRZEDMIOTU 20 Obciążenie pracą studenta średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności S NS 21 Literatura podstawowa i uzupełniająca Literatura podstawowa: 1. Łukasik Z.: Teoria informacji i sygnałów. Wydawnictwo PR. Radom 2009 2. Lyons R. G.: Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów. WKiŁ, Warszawa 1999 Literatura uzupełniająca: 1. Szabatin J.: Podstawy teorii sygnałów. Warszawa WKiŁ 1982
2. Wojnar A.: Teoria sygnałów. Warszawa WNT 1980 22 Formy oceny - szczegóły nr efekt na ocenę 2 (ndst) na ocenę 3 (dst) na ocenę 4 (db) na ocenę 5 (bdb) u EK01 Nie analizy sygnałów w dziedzinie czasu i Zna zasady przeprowadzania analizy sygnałów w dziedzinie czasu i Zna zasady i w dziedzinie czasu i Zna zasady i w dziedzinie czasu i celowość przeprowadzania analizy sygnałów. EK02 EK03 Nie zna definicji sygnału probabilistycznego nie wyznaczyć probabilistycznych sygnałów. Nie zna definicji i nie analizy sygnałów losowych. sygnału probabilistyczneg o. Potrafi podstawowe i probabilistyczne sygnałów. i losowych dla wybranych sygnału probabilistyczneg o. Potrafi dowolne i probabilistyczne sygnałów. i losowych dla dowolnych sygnału probabilistycznego. Potrafi dowolne i probabilistyczne sygnałów. Potrafi wyjaśnić celowość stosowania probabilistycznych. i losowych dla dowolnych celowość analizy sygnałów losowych.
EK04 EK05 EK06 EK07 EK08 Nie dokonać opisu systemu informacyjnego. Nie określić ilości informacji w sygnałach. Nie kodować sygnałów i nie zna żadnej metody. Nie opisać struktury i zasady procesorów DSP. czasowych i częstotliwościowyc h. Nie wskazać zasadniczych różnic między dziedzinami czasu i Potrafi dokonać opisu systemu informacyjnego dla wybranych ilości informacji w sygnałach dla wybranych Potrafi kodować sygnały przy użyciu jednej z metod kodowania. Potrafi opisać ogólną strukturę i zna zasady procesorów DSP. i czasowe i częstotliwościowe oraz wskazać najistotniejsze różnice między dziedzinami czasu i Potrafi dla każdego przypadku dokonać opisu systemu informacyjnego. ilości informacji w dowolnych sygnałach. Potrafi kodować sygnały przy użyciu poznanych metod kodowania. Potrafi opisać dokładną strukturę i zna zasady procesorów DSP. i czasowe i częstotliwościowe oraz wskazać różnice między dziedzinami czasu i Potrafi dokonać opisu systemu informacyjnego. Wie jaki jest cel dokonywania opisu systemów informacyjnych. ilości informacji w dowolnych sygnałach. Potrafi wskazać celowość określania ilości informacji w sygnałach. Potrafi kodować sygnały przy użyciu poznanych metod kodowania. Potrafi określić celowość kodowana sygnałów. Potrafi opisać ogólną strukturę i zna zasady procesorów DSP. Potrafi wskazać zastosowania ich w technice. i czasowe i częstotliwościowe raz określić celowość ich generowania w technice. Potrafi również wskazać różnice między dziedzinami czasu i
EK09 EK10 EK11 EK12 stosować działań matematycznych na sygnałach przekształcać sygnałów i nie zna podstawowych wzorów na realizację tego procesu. określić rodzaju filtra na podstawie jego. parametrów elementów dynamicznych oraz nie zna ich definicji. stosować matematyczne na sygnałach. Student zna stosowne przekształcenia do wykonania transformacji sygnałów między dziedzinami czasu i określić rodzaj filtra na podstawie jego. parametry elementów dynamicznych ale nie zna ich definicji. stosować matematyczne na sygnałach oraz jest w stanie opisać ten proces. Student zna stosowne przekształcenia do wykonania transformacji sygnałów między dziedzinami czasu i częstotliwości i je zastosować do konkretnych przykładów. określić rodzaj filtra na podstawie jego oraz wskazać pasma charakteryzujące dany typ filtra. parametry elementów dynamicznych, zna ich definicję. stosować matematyczne na sygnałach oraz jest w stanie opisać ten proces i podać ich zastosowanie w technice. Student zna stosowne przekształcenia do wykonania transformacji sygnałów między dziedzinami czasu i częstotliwości i je zastosować do konkretnych przykładów. Potrafi wyjaśnić celowość ich stosowania. określić rodzaj filtra na podstawie jego oraz wskazać pasma charakteryzujące dany typ filtra. Potrafi ocenić jakość filtra na podstawie jego. parametry elementów dynamicznych, zna ich definicję i określić celowość ich wyznaczania.
EK13 określać stabilności układu na podstawie jego. określać stabilności układu na podstawie jego. III. określać stabilności układu na podstawie jego. stabilności układów. Inne przydatne informacje określać stabilności układu na podstawie jego. stabilności układów. Potrafi określić celowość określania stabilności na podstawie częstotliwościowyc h i czasowych 22 Inne przydatne informacje o przedmiocie 1. Informacja, gdzie można zapoznać się z prezentacjami do zajęć, instrukcjami do laboratorium, itp. Materiały do zajęć, instrukcje do laboratorium, informacje na temat prowadzącego, zmiany godzin, sali oraz terminów konsultacji, egzaminów/popraw: - Strona WWW: http://wtorek.net, (hasło i login podawane na pierwszych zajęciach), - Gablota: gablota sekretariatu Instytutu Informatyki.
Tabela podsumowująca. Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu ( kierunkowych ) Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK01 L1, L5, W2, W1, W4, K_W04 C1 W11, W12 N1, N2, N3 F1, P2, P1, F3 EK02 C2 W3, W5 N3 F1, P2 EK03 K_W04 C2 W3 N3 F1, P2 EK04 K_W04 C3 EK05 C4 W6 N3 F1, P2 EK06 K_U07 C5 W9, W8, W10 N3 F1, P2 EK07 K_W04 C3 W13 N3 F1, P2 EK08 K_W04, K_U07 C1 L1 N1, N2 P1, F2, F3 EK09 K_W04 C1, C6 L2 N1, N2 P1, F2, F3 EK10 K_W04, K_U11 C7 L3, L4 N1, N2 P1, F2, F3 EK11 K_W04 C8 L6, L7 N1, N2 P1, F2, F3 EK12 K_W04 C3 L8 N1, N2 P1, F2, F3 EK13 K_U07 C9 L9 N1, N2 P1, F2, F3 W7 N3 F1, P2 Strona 9