Digitalna obdelava signalov

Visokošolski učitelji: Burnik Urban

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

• Opravljen izpit pri predmetih Matematika I, II in Signali in informacije.

Vsebina:

Osnove digitalnih signalov (signali, fazorji, gradniki za digitalno obdelavo signalov, klasifikacija signalov, časovni in frekvenčni prostor). Vzorčenje (teorem o vzročenju, vzorčenje v časovnem in frekvenčnem prostoru). Časovno-diskretni sistemi (linearni časovno neodvisni diskretni sistemi, kavzalnost, diferenčne enačbe in linearni diskretni sistemi, impulzni odziv, strukture časovno-diskretnih sistemov, možnosti realizacije). Frekvenčna analiza časovno diskretnih signalov. Diskretna Fourierova transformacija (algoritmi za izračun, hitra Fourierova transformacija, hitro računanje odziva filtrov s pomočjo FFT, okenske funkcije). Transformacija Z (transformacija Z in inverzna transformacija Z , pomen v digitalni obdelavi signalov, racionalna Z transformacija, lega polov in časovni potek signala). Analiza in sinteza časovno diskretnih sistemov v frekvenčnem prostoru (prenosna funkcija sistema, analiza sistemov z racionalno prenosno funkcijo v prostoru Z, stabilnost, frekvenčni odziv). Načrtovanje digitalnih filtrov (s končnim odzivom FIR, z neskončnim odzivom IIR). Kvantizacija signala (analogno-digitalna pretvorba, kvantizatorji, napake kvantizacije, kvantizacija in digitalno filtriranje). Digitalna obdelava zvoka in slike. Transformacije večdimenzionalnih signalov. Zgoščevanje zvočnih, slikovnih in video signalov.

Cilji in kompetence:

Spoznavanje s temeljnimi orodji za digitalno obdelavo signalov. Razumevanje postopkov in posledic zajema, analize in obdelave signalov v diskretni – digitalni obliki ter njihove rekonstrukcije v analogni prostor. Usposobljenost za izbiro primernega načina digitalnega zajema signalov, razumevanje posledic digitalizacije in poznavanje osnovne analize signalov v časovnem in frekvenčnem prostoru. Usposobljenost za uporabo osnovnih sistemov za digitalno filtriranje in izboljšavo signalov. Razumevanje digitalne obdelave signalov kot gradnika kompleksnih digitalnih komunikacijskih naprav. Poznavanje osnovnih postopkov za digitalni zapis, obdelavo in zgoščevanje zvoka in slik.

Predvideni študijski rezultati:

Razumevanje digitalnih signalov v časovnem in v frekvenčnem prostoru, osnovna znanja za uporabo digitalnih filtrov in sistemov.

Metode poučevanja in učenja:

Predavanja s teoretičnimi izhodišči in praktično naravnane laboratorijske vaje z možnostjo dela v skupini.

Gradiva

Temeljni literatura in viri:

1. Tasič, J. F., Uvod v postopke digitalne obdelave signalov, Založba FE in FRI, 2002.
2. Manolakis, Ingle, Applied Digital Signal Processing, Cambridge University Press, 2011
3. Bose, T., Digital signal and image processing, John Wiley and Sons, 2004.