CYFROWE PRZETWARZANIE SYGNAŁÓW

Podobne dokumenty
Egzamin / zaliczenie na ocenę*

Teoria sygnałów Signal Theory. Elektrotechnika I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Przetwarzanie sygnałów z zastosowaniem procesorów sygnałowych - opis przedmiotu

CYFROWE PRZETWARZANIE SYGNAŁÓW

KARTA PRZEDMIOTU. Techniki przetwarzania sygnałów, D1_3

KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

dr inż. Artur Zieliński Katedra Elektrochemii, Korozji i Inżynierii Materiałowej Wydział Chemiczny PG pokój 311

WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI KARTA PRZEDMIOTU

CYFROWE PRZETWARZANIE SYGNAŁÓW

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Informatyka I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES)

Teoria systemów i sygnałów Kierunek AiR, sem. 5 2wE + 1l

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Komputerowe systemy pomiarowe. Dr Zbigniew Kozioł - wykład Mgr Mariusz Woźny - laboratorium

Opisy efektów kształcenia dla modułu

Adam Korzeniewski - p. 732 dr inż. Grzegorz Szwoch - p. 732 dr inż.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

Modelowanie przetworników pomiarowych Kod przedmiotu

Elektrotechnika I stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny) stacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

Elektrotechnika I stopień (I stopień / II stopień) Ogólno akademicki (ogólno akademicki / praktyczny) kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES)

Sensoryka i pomiary przemysłowe Kod przedmiotu

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu:

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

ĆWICZENIE nr 3. Badanie podstawowych parametrów metrologicznych przetworników analogowo-cyfrowych

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

Uśrednianie napięć zakłóconych

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: JFT s Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

KARTA MODUŁU KSZTAŁCENIA

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Podstawy elektroniki i miernictwa

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych Laboratorium Metrologii II. 2013/14. Grupa: Nr. Ćwicz.

Pytania podstawowe dla studentów studiów II-go stopnia kierunku Elektrotechnika VI Komisji egzaminów dyplomowych

SYLABUS. Nazwa jednostki prowadzącej Wydział Matematyczno Przyrodniczy Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii

Procesory Sygnałowe Digital Signal Processors. Elektrotechnika II Stopień Ogólnoakademicki

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Specjalność: Komputerowe systemy sterowania i diagnostyki

Sterowanie i monitorowanie urządzeń i procesów produkcyjnych Control and monitoring of manufacturing processes and systems

Miernictwo dynamiczne Dynamic Measurement. Elektrotechnika I stopnia (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2015/2016. Forma studiów: Niestacjonarne Kod kierunku: 11.

Kierunek: Inżynieria Akustyczna Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. audytoryjne. Wykład Ćwiczenia

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: EAR s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Systemy Wbudowane. Założenia i cele przedmiotu: Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi: Opis form zajęć

III. Przebieg ćwiczenia. 1. Generowanie i wizualizacja przebiegów oraz wyznaczanie ich podstawowych parametrów

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Transport Studia I stopnia

Automatyka i Robotyka II stopień ogólno akademicki studia niestacjonarne. Automatyka Przemysłowa Katedra Automatyki i Robotyki Dr inż.

PODSTAWY I ALGORYTMY PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW PROGRAM WYKŁADÓW PROGRAM WYKŁADÓW PROGRAM WYKŁADÓW

"Z A T W I E R D Z A M"

ANALIZA WIDMOWA SYGNAŁÓW (1) Podstawowe charakterystyki widmowe, aliasing

1.5. Sygnały. Sygnał- jest modelem zmian w czasie pewnej wielkości fizycznej lub stanu obiektu fizycznego

Specjalność: Komputerowe systemy sterowania i diagnostyki. Strona 1 z 5

Układy scalone. wstęp układy hybrydowe

SYLABUS/KARTA PRZEDMIOTU

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

MT 2 N _0 Rok: 1 Semestr: 1 Forma studiów:

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych Laboratorium Metrologii II. 2013/14. Grupa. Nr ćwicz.

Kierunek: Inżynieria Akustyczna Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

Komputerowe systemy pomiarowe. Podstawowe elementy sprzętowe elektronicznych układów pomiarowych

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Kierunek: Inżynieria Akustyczna Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Kierunek: Inżynieria Akustyczna Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

Kierunek studiów Elektrotechnika Studia I stopnia

AiR_CPS_1/3 Cyfrowe przetwarzanie sygnałów Digital Signal Processing

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

AiR_TSiS_1/2 Teoria sygnałów i systemów Signals and systems theory. Automatyka i Robotyka I stopień ogólnoakademicki

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu:

Podstawowe funkcje przetwornika C/A

Układy i Systemy Elektromedyczne

Ćw. 18: Pomiary wielkości nieelektrycznych II

Politechnika Białostocka

Kierunek: Elektrotechnika Poziom studiów: Studia I stopnia Forma studiów: Stacjonarne. audytoryjne. Wykład Ćwiczenia

Podstawy Pomiarów PPOM.A Literatura 2 Literatura podstawowa... 3 Literatura uzupełniająca... 4

ECTS - program studiów kierunku Automatyka i robotyka, Studia I stopnia, rok akademicki 2015/2016

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

Wykład organizacyjny

KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU

Symulacja sygnału czujnika z wyjściem częstotliwościowym w stanach dynamicznych

Miernictwo dynamiczne Dynamic Measurement. Elektrotechnika I stopnia (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu:

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Elektrotechnika II stopień ogólnoakademicki. stacjonarne. przedmiot specjalnościowy. obowiązkowy polski semestr II semestr letni. tak. Laborat. 30 g.

Kierunek: Elektrotechnika Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

Program ćwiczenia: SYSTEMY POMIAROWE WIELKOŚCI FIZYCZNYCH - LABORATORIUM

Pytania podstawowe dla studentów studiów I-go stopnia kierunku Elektrotechnika VI Komisji egzaminów dyplomowych

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Rok akademicki: 2017/2018 Kod: IET s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu ELEKTROTECHNIKA (Nazwa kierunku studiów)

CYFROWE PRZETWARZANIE SYGNAŁÓW

Wymiar: Forma: Semestr: 30 h wykład VII 30 h laboratoria VII

KARTA PRZEDMIOTU. Podstawy elektroniki i miernictwa, kod: B4. Stacjonarne - wykład 15 h, ćw. audytoryjne 15 h, ćw. laboratoryjne 15 h

Wydział Elektryczny Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej

Transkrypt:

POLITECHNIKA RZESZOWSKA im. I. Łukasiewicza WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I INFORMATYKI Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych CYFROWE PRZETWARZANIE SYGNAŁÓW Podstawowe informacje o przedmiocie Wymiar przedmiotu: 15W +30L Prowadzący: dr inż. Robert Hanus A-204, Tel. 17 743 2463 e-mail: rohan@prz.edu.pl 1 WYKŁAD: Program przedmiotu Wprowadzenie do przedmiotu. Wprowadzenie do oprogramowania DASYLab. Klasyfikacja i podstawowe charakterystyki sygnałów zdeterminowanych i losowych. Analiza widmowa sygnałów przy zastosowaniu DFT/FFT oraz problemy z tym związane. Uśrednianie sygnałów w dziedzinie czasu i częstotliwości. Analiza korelacyjna sygnałów. Wprowadzenie do filtracji cyfrowej. Przykłady zastosowania analizy sygnałów w technice pomiarowej. LABORATORIUM: Wprowadzenie. Wprowadzenie do użytkowania oprogramowania DASYLab (cz. 1 i 2). Analiza widmowa sygnałów (cz. 1 i 2). Wyznaczanie parametrów statystycznych i rozkładów prawdopodobieństwa sygnałów. Uśrednianie sygnałów (cz. 1 i 2). Analiza korelacyjna sygnałów. Filtracja cyfrowa sygnałów (cz. 1 i 2). Przykłady zastosowania analizy sygnałów (cz. 1-4). Zaliczenie 2 1

Literatura (1) 1. Lyons R.G.: Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów. WKiŁ, Warszawa 2010 (wyd.2), 1999 (wyd.1) 2. Smith S.W.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, BTC 2007. (The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing. Calif. Techn. Publishing, San Diego 1999 pdf dostępny w Internecie) 3. Zieliński T.P.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań. WKiŁ, Warszawa 2008, 2005 4. Owen M. Przetwarzanie sygnałów w praktyce. WKiŁ, Warszawa 2009 5. Bendat J.S., Persol A.G.: Metody analizy i pomiaru sygnałów losowych. PWN Warszawa 1976 6. Szabatin J. Przetwarzanie sygnałów, 2003 (pdf) 7. Lal-Jadziak J.: Korelacyjne metody pomiarowe i ich dokładność. Wyd. WSI Zielona Góra 1995 8. Hasse L. i in.: Sygnały przypadkowe, szumy. Wyd. Pol. Gdańskiej, 1998 3 Literatura (2) 9. Piotrowski J.: Pomiarowe zastosowana analizy sygnałów. PWN, Warszawa 1991 10. Beauchamp K.G.: Przetwarzanie sygnałów metodami analogowymi i cyfrowymi. WNT, Warszawa 1978 11. Oppenheim A.V., Schafer R.W.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. WKiŁ, Warszawa 1979 12. Piotrowski J.: Procedury pomiarowe i estymacja sygnałów. Wyd. Pol. Śląskiej 1994 13. Hagel R., Szuta J.: Podstawy miernictwa wielkości stochastycznych. Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice 1985 9. Karrenberg U.: Signals, Processes and Systems - An Interactive Multimedia Introduction to Signal Processing, Springer 2002 (ang). Signale, Prozesse, Systeme: Eine multimediale und interaktive Einführung in die Signalverarbeitung. Springer-Verlag Berlin Heidelberg: 2010 (niem) - pdf dostępny w Internecie 15. Hagel R., Zakrzewski J.: Miernictwo dynamiczne. WNT, Warszawa 1984 16. Bendat J.S., Piersol A.G.: Engineering Applications of Correlation and Spectral Analysis, John Wiley, New York, 1993 4 2

Zaliczenie przedmiotu Warunki uzyskania zaliczenia: - obecność na zajęciach laboratoryjnych (dopuszczalna 1 nieobecność nieusprawiedliwiona) - oddanie wszystkich sprawozdań - zaliczone wejściówki (ew. poprawkowy sprawdzian pisemny) 5 Sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych Jedno na grupę (w przypadku nieobecności na zajęciach indywidualne) Termin: do następnych zajęć Wersja elektroniczna (doc, pdf) na adres: rohan@prz.edu.pl nazwa pliku: 2EADI_CPS_grupa_nazwisko np. 2EADI_CPS_L1_Kowalski (ew. wersja papierowa) 6 3

Cyfrowe Przetwarzanie Sygnałów (CPS) (ang. DSP - Digital Signal Processing) Przetwarzanie sygnału: przekształcenie sygnału wejściowego według zadanego algorytmu lub do żądanej postaci wyjściowej. Sygnał cyfrowy: sygnał dyskretny w dziedzinie czasu i amplitudy (spróbkowany i skwantowany). 7 Metody przetwarzania sygnałów 8 4

Układy analogowe Analogowe przetwarzanie sygnałów Układy analogowe bazują na elementach biernych (pasywnych): rezystorach, kondensatorach, cewkach i diodach oraz elementach wzmacniających: tranzystorach lub wzmacniaczach operacyjnych. Elementami analogowymi są w większości różnego typu czujniki wielkości nieelektrycznych, np. temperatury, wilgotności, przyśpieszenia 9 Sprzęt Cyfrowe przetwarzanie sygnałów Procesory ogólnego przeznaczenia, mikrokontrolery, procesory sygnałowe Układy logiki programowalnej ( np. FPGA) Oprogramowanie Języki programowania wysokiego poziomu (Pascal, C, C++) Języki oprogramowania specjalistycznego (LabVIEW, DASYLab, MATLAB itp.) 10 5

Obszary zastosowań cyfrowego przetwarzania sygnałów 11 Przykłady zastosowań cyfrowego przetwarzania sygnałów (1) - przetwarzanie sygnałów akustycznych 12 6

Przykłady zastosowań cyfrowego przetwarzania sygnałów (2) - medycyna - obrazowanie wnętrza ciała ludzkiego 13 Przykłady zastosowań cyfrowego przetwarzania sygnałów (3) - technika kosmiczna np. przetwarzanie obrazów 14 7

Przykłady zastosowań cyfrowego przetwarzania sygnałów (4) - wojsko systemy radarowe i sonarowe 15 Zalety cyfrowego przetwarzania sygnałów w stosunku do analogowego 16 8

Ograniczenia cyfrowego przetwarzania sygnałów zwykle nieodwracalnie zniekształca pierwotny sygnał wejściowy podczas próbkowania i kwantyzacji wprowadza efekty skończonej precyzji przetwarzania sygnałów cyfrowych (zaokrąglanie wyników obliczeń matematycznych). szybkość współczesnych procesorów DSP jest wciąż niewystarczająca do przetwarzania (w czasie rzeczywistym) przebiegów szybkozmiennych (o szerokim widmie). niekiedy opóźnienie propagacji cyfrowej może być zbyt duże w przypadku, gdy sygnał wejściowy i wyjściowy jest analogowy (podwójna konwersja). 17 CPS w torze przetwarzania sygnału 18 9