Układy przetwarzania sygnałów

"Z A T W I E R D Z A M"
……………………………………………..
Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI
Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
NAZWA PRZEDMIOTU: Układy przetwarzania sygnałów
Wersja anglojęzyczna: Signal processing circuits
Kod przedmiotu:
WMLATWSI-Ups
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO):
Wydział Mechatroniki i Lotnictwa
Kierunek studiów:
Mechatronika
Specjalność:
Radioelektronika przeciwlotniczych zestawów rakietowych;
Rodzaj studiów:
studia pierwszego stopnia dla kandydatów na żołnierzy zawodowych
Forma studiów:
studia stacjonarne
Język realizacji:
polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego: 2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoby prowadzące zajęcia: dr inż. Witold MILUSKI
PJO/instytut/katedra/zakład: WML/Katedra Mechatroniki
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
projekt
seminarium
VII
74/x
30/x
20/z
14/z
10/z
-
6
razem
74/x
30/x
20/z
14/z
10/z
-
6
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI
MATEMATYKA - Wymagania wstępne: Zrealizowany program akademicki.
ELEKTROTECHNIKA - Wymagania wstępne: Zrealizowane elementy analizy obwodów elektrycznych, układy cyfrowe.
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Symbol
W1
W2
W3
U1
U2
odniesienie do
efektów kształcenia dla kierunku
Efekty kształcenia
Student, który zaliczył przedmiot,
K_W02
K_W04;
zna budowę systemów przetwarzania sygnałów.
ma wiedzę w zakresie metod analizy sygnałów analogowych i cyfrowych.
W_32BT_8, 9
K_W06
ma wiedzę w zakresie trendów rozwojowych nowoczesnych systemów przetwarzania sygnałów.
potrafi wyznaczyć podstawowe parametry sygnałów i układów elektronicznych.
K_U07
K_U11; U_32T_6
potrafi przeprowadzić analizę funkcjonowania elementów systemu przetwarzania złożonych sygnałów cyfrowych.
umie korzystać z instrukcji sprzętu pomiarowego.
U3
K1
K2
K_U01
potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy.
K_K06
ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej oraz rozumie
potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu osiągnięć technicznych
i podejmuje starania aby przekazywać tego rodzaju informację w sposób przejrzysty z uwzględnieniem różnych punktów widzenia.
K_K07
5. METODY DYDAKTYCZNE
Zarówno wykład jak i ćwiczenia rachunkowe, laboratoryjne są prowadzone metodami aktywizującymi wykorzystując w szczególności : twórcze rozwiązywanie problemów, rozwijając u studentów
umiejętność dyskusji na tematy zajęć.
Wykłady prowadzone głównie w formie audiowizualnej.
Ćwiczenia rachunkowe związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie, obejmują przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej, uzyskanej jako rezultat ukierunkowanej pracy własnej poprzez rozwiązywanie zadań i problemów.
Ćwiczenie laboratoryjne związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie ukierunkowano na
praktyczne przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej.




6. TREŚCI PROGRAMOWE
lp
temat/tematyka zajęć
1.
2.
3.
4.
5.
6.
liczba godzin
wykł.
ćwicz.
lab.
proj.
semin.
Klasyfikacja sygnałów i ich własności. Konwersja sygnałów. Struktura systemu przetwarzania sygnałów
analogowych i cyfrowych.
Filtracja cyfrowa . Filtry o skończonej odpowiedzi
(SOI) i nieskończonej odpowiedzi (NOI) – właściwości i zastosowanie.
Filtracja dopasowana. Filtry wygładzające, filtr Kalmana. Estymacja parametrów ruchu.
Systemy koherentne, korelacyjne i dopplerowskie.
Złożone systemy modulacyjne. Kody Barkera
2
2
-
-
-
4
2
-
-
-
4
-
-
4
2
4
-
-
Przetwarzanie sygnałów losowych w układach liniowych. Cyfrowa generacja szumu o określonych własnościach losowych. Zaawansowane techniki próbkowania sygnałów złożonych.
Realizacja programowo-sprzętowa transformat liniowych. Wyznaczanie podstawowych parametrów układów i metod przetwarzania cyfrowego. Metody i algorytmy sprzętowej realizacji funkcji matematycznych.
2
2
-
-
-
4
4
4
-
-
2
lp
liczba godzin
temat/tematyka zajęć
wykł.
ćwicz.
lab.
proj.
semin.
Kompresja sygnałów – podstawy teoretyczne. Kompresja stratna i bezstratna. Kompresja obrazów.
8. Procesory sygnałowe DSP. Architektura i środowiska
programowe.
9. Dyskretyzacja sygnałów analogowych. Zaawansowane techniki próbkowania i przetwarzania sygnałów.
10 Funkcje bazowe. Przekształcenia Fouriera. Analiza
częstotliwościowa sygnałów. Filtracja Pasmowa. Wybrane układy analogowe. Budowa filtrów analogowych.
2
4
-
-
-
2
-
2
2
2
2
11
2
4
2
2
7.
12
Sensory mikrofalowe. Budowa i programowe sterowanie odbiornikami Front-End.
Modulacje cyfrowe sygnałów. Kodowanie i szyfrowanie danych. Algorytmy oraz układy kodowania i kompresji sygnałów. Układy dopasowujące, Nadajniki i
odbiorniki linii. Linie transmisyjne. Układy optoelektroniczne.
Razem-
30
20
2
4
14
TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Wyznaczanie parametrów systemów przetwarzania
sygnałów analogowych i cyfrowych
Wyznaczanie odpowiedzi układów liniowych na sygnał
losowy. Metody wyznaczania parametrów filtrów cyfrowych.
Badanie własności korelacyjnych kodów Barkera.
Cyfrowa generacja szumu o określonych własnościach. Wyznaczanie parametrów widmowych tych
sygnałów.
Metody i algorytmy sprzętowej realizacji funkcji matematycznych.
Algorytmy kompresji bezstratnej.
2
2
2
2
4
4
Wyznaczanie parametrów losowych sygnałów cyfrowych
2
Wyznaczanie parametrów filtrów analogowych.
2
Razem
TEMATY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
20
1.
Cyfrowa generacja sygnału o określonych własnościach widmowych.
4
2.
Badanie własności filtrów Kalmana
4
3.
Badanie układów videotracera
4
4
Badanie zaawansowanych technik próbkowania i
przetwarzania sygnałów losowych
Razem-
2
14
10
-
7. LITERATURA

J. Szabatin „Podstawy teorii sygnałów. 2000

J. Izydorczyk, G.Płonka, G. Tyma „Teoria sygnałów. Wstęp” 1999

A. Papoulis „Obwody i sygnały” 1988

R.G.Lyons „Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów” 2000

D. Stranneby „Cyfrowe przetwarzanie sygnałów” 2004
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Przedmiot zaliczany jest na podstawie średniej z pozytywnych ocen za wszystkie efekty kształcenia.
Efekt W1sprawdzany jest głównie podczas sprawdzania wiedzy teoretycznej przed ćwiczenia laboratoryjnymi oraz na kolokwium.
Efekt W2 sprawdzany jest głównie podczas sprawdzania wiedzy teoretycznej przed ćwiczenia laboratoryjnymi oraz na kolokwium
Efekt W3sprawdzany jest na kolokwium.
Ocena
5,0 (bdb)
4,0 (db)
3,0 (dst)
Opis wiedzy
Bezbłędnie zna budowę, zasadę działania i samodzielnie rozumie systemy i układy przetwarzania
informacji, metody filtracji sygnałów zdeterminowanych i losowych, kody splotowe, ma wiedzę w
zakresie trendów rozwojowych w systemach DSP;
Właściwie zna budowę, zasadę działania i rozumie systemy i układy przetwarzania informacji, metody filtracji sygnałów zdeterminowanych i losowych, kody splotowe, ma wiedzę w zakresie trendów
rozwojowych w systemach DSP;
Poprawnie zna budowę, zasadę działania i rozumie podstawowy zakres systemów i układy przetwarzania informacji, metody filtracji sygnałów zdeterminowanych i losowych, kody splotowe, ma wiedzę
w zakresie trendów rozwojowych w systemach DSP;
ekt U1 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych, ćwiczeniach laboratoryjnych, sprawdzianie i
zdaniach dodatkowych.
Efekt U2sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych, ćwiczeniach laboratoryjnych, sprawdzianie i
zdaniach dodatkowych.
Efekt U3sprawdzany jest praktycznie na ćwiczeniach laboratoryjnych i indywidualnym sprawdzianie
praktycznym.
Zaliczenie jest przeprowadzane w formie pisemnej.
Autor sylabusa
Kierownik
Katedry Mechatroniki
................................
.....................................................
Dr inż. Witold MILUSKI
Prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT