наверх

Основы цифровой обработки сигналов

 width=
39 дней
До конца записи
  • 15 недель

    длительность курса

  • от 3 до 4 часов в неделю

    понадобится для освоения

  • 4 зачётных единицы

    для зачета в своем вузе

В курсе рассказывается о том, что в современной технике понимается под цифровой обработкой сигналов: о том, что такое дискретное время, что представляют собой дискретные сигналы, как они преобразуются дискретными системами и чем отличается дискретная обработка сигналов от цифровой.

О курсе

Курс посвящен базовым вопросам теории дискретных и цифровых сигналов и систем. В нем рассматриваются математические модели и методы анализа сигналов и систем дискретного времени; методы расчета дискретных фильтров с заданными свойствами; процедуры изменения частоты дискретизации сигнала; эффекты, связанные с конечной точностью представления чисел в цифровых системах.

Помимо лекций, курс содержит лабораторные работы, связанные с моделированием некоторых аспектов цифровой обработки сигналов.

Формат

В состав курса «Основы цифровой обработки сигналов» входят:

  • видеолекции (13 недель);
  • 13 еженедельных тестовых заданий;
  • 4 лабораторные работы (выполняются с использованием произвольного языка программирования, позволяющего выполнять численные расчеты; рекомендуется использование бесплатного пакета GNU Octave);
  • 2 экзаменационных аттестации - 7 неделя (темы 1–2) и 15 неделя (темы 3–6).

Общая продолжительность курса составляет 15 недель.

Результаты курса оцениваются по рейтинговой системе:

  • 30% итоговой оценки слушатель получает за выполнение 13 еженедельных тестов;
  • 30% итоговой оценки слушатель получает по итогам выполнения 4 лабораторных работ;
  • 40% от итоговой оценки слушатель получает по результатам экзаменационных аттестаций.

Основная литература:

  1. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов: Учеб. пособие. 3-е изд. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011.

Дополнительная литература:

  1. Айфичер Э. С., Джервис Б. У. Цифровая обработка сигналов: практический подход, 2-е изд.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004.
  2. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов / Пер. с англ. – 2‑е изд. – М.: ООО «Бином-Пресс», 2007.
  3. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов: Пер. с англ. – 3‑е изд., испр. – М.: Техносфера, 2012.
  4. Гадзиковский В. И. Цифровая обработка сигналов. – М.: Солон-Пресс, 2013.
  5. Солонина А. И. Цифровая обработка сигналов в зеркале MATLAB: Учеб. пособие. – СПб.: БХВ-Петербург, 2018.

Требования

Для успешного освоения курса необходима математическая подготовка в объеме курса высшей математики технического вуза.

Для выполнения лабораторных работ необходимо владение каким-либо языком программирования (рекомендуется использование бесплатного пакета GNU Octave).

Программа курса

Тема 1 - Дискретные сигналы

  • Основные характеристики дискретных сигналов
  • Преобразование Фурье в дискретном времени
  • Z-преобразование
  • Дискретизация и восстановление аналоговых сигналов

Тема 2 – Дискретные системы

  • Принцип линейной стационарной фильтрации, характеристики линейных дискретных стационарных систем
  • Способы описания линейных дискретных стационарных систем
  • Формы реализации дискретных систем
  • Дискретные системы первого и второго порядка

Тема 3 – Дискретное преобразование Фурье (ДПФ)

  • Определение и свойства ДПФ
  • Растекание спектра
  • Алгоритм быстрого преобразования Фурье
  • Связь ДПФ и дискретной фильтрации

Тема 4 - Расчет дискретных фильтров

  • Постановка задачи и классификация методов расчета дискретных фильтров
  • Методы расчета, использующие аналоговый прототип
  • Прямые методы расчета

Тема 5 - Изменение частоты дискретизации сигнала

  • Понижение частоты дискретизации (прореживание)
  • Повышение частоты дискретизации (интерполяция)
  • Передискретизация сигнала с рациональным коэффициентом
  • Многокаскадная реализация интерполяции и прореживания

Тема 6 - Эффекты квантования и округления

  • Представление чисел в цифровых системах
  • Квантование сигнала
  • Погрешности квантования и округления в цифровых фильтрах

Результаты обучения

Полученные в курсе базовые знания позволят в дальнейшем освоить и грамотно использовать более сложные методы обработки сигналов, применяемые для решения прикладных задач в разнообразных областях.

Формируемые компетенции

Способностью к самоорганизации и самообразованию. 

Готовность определять цели, осуществлять постановку задач проектирования электронных приборов, схем и устройств различного функционального назначения, подготавливать технические задания на выполнение проектных работ.

Способность выполнять расчет и проектирование сетей, сооружений и средств инфокоммуникаций с использованием современных информационных технологий.

Способностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации.

Способность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат.

Способность применять методы решения задач анализа и расчета характеристик радиотехнических цепей и устройств.

Способность выполнять математическое моделирование объектов и процессов по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ.

Способность применять существующие методы и алгоритмы решения задач цифровой обработки сигналов.

Способность применять положения теории электрических цепей, радиотехнических сигналов, распространения радиоволн, цифровой обработки сигналов, информации и кодирования, электрической связи для решения профессиональных задач.

Сергиенко Александр Борисович

Кандидат технических наук, доцент
Должность: заместитель заведующего кафедрой ТОР СПбГЭТУ "ЛЭТИ", профессор

сертификат об окончании курса

Сертификат

По данному курсу возможно получение сертификата.

Стоимость прохождения процедур оценки результатов обучения с идентификацией личности - 1800 Р.

Похожие курсы