Цифровая обработка сигналов для подготовки




Скачать 136.74 Kb.
НазваниеЦифровая обработка сигналов для подготовки
Дата конвертации12.12.2012
Размер136.74 Kb.
ТипКурсовая

Министерство образования Российской Федерации



Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет “ЛЭТИ”




РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


дисциплины


ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ


Для подготовки дипломированных специалистов по направлению 657100 - “Прикладная математика” по специальности 073000 – “Прикладная математика”.











Санкт-Петербург


2001

Санкт-Петербургский государственный электротехнический


университет “ЛЭТИ”





“УТВЕРЖДАЮ”



Проректор по учебной работе


проф. ___________ Ушаков В.Н.


“_____”_______________2001 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА




дисциплины



ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ


Для подготовки дипломированных специалистов по направлению 657100 - “Прикладная математика” по специальности 073000 – “Прикладная математика”.


Факультет компьютерных технологий и информатики

Кафедра математического обеспечения и применения ЭВМ

Курс – 5

Семестр – 9


Лекции

32 ч.




Экзамен

9 семестр
















Курсовая работа

16 ч.




























Аудиторные занятия

48 ч.







Самостоятельные занятия

52 ч.




Всего часов

100 ч.












2001


Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры математического обеспечения и применения ЭВМ “____”_______________2001 г., протокол №______.


Рабочая программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом по направлению 657100 - “Прикладная математика” по специальности 073000 – “Прикладная математика”.


Рабочая программа согласована с рабочей программой изученной ранее дисциплины «Программирование».


Рабочая программа утверждена на методической комиссии ФКТИ “____”_____________2001г.

Цели и задачи дисциплины





  1. Изучение базовых алгоритмов цифровой обработки сигналов.

  2. Формирование практических навыков реализации систем цифровой обработки сигналов.

Рабочая программа согласована с рабочими программами изученных ранее дисциплин:

  1. Высшая математика.

  2. Теория автоматического управления.

3) Программирование и основы алгоритмизации


Требования к уровню освоения дисциплины

В результате изучения дисциплины студенты должны:

1. Знать основы теории цифровой обработки сигналов (ЦОС): методы дискретизации и квантования, основные дискретные спектральные преобразования, методы цифровой фильтрации и параметрического спектрального анализа.

2. Уметь использовать теоретические знания для алгоритмического проектирования систем ЦОС, использовать типовые инструментальные средства и пакеты прикладных программ для решения конкретных прикладных задач обработки сигналов на ЭВМ.

3. Иметь представление об областях применения методов, о зависимости архитектуры системы ЦОС от требований задачи, о перспективных методах цифровой обработки сигналов..

Содержание рабочей программы


ВВЕДЕНИЕ

Предмет дисциплины, её структура и содержание. Связь дисциплины с другими дисциплинами.


Тема 1. Основные понятия дисциплины.

Задачи цифровой обработки данных (сигналов), основанных на использовании спектральных методов, математический аппарат, используемый для обработки данных ряды и интегралы Фурье, Z-преобразование.


Тема 2. Методы представления сигналов в ЭВМ.

Классификация методов дискретизации. Спектральный подход: теорема Котельникова и условия её применения. Дискретизация многомерных сигналов. Квантование по уровню, характеристики шумов квантования. Нелинейное и оптимальное квантование.

Методы сжатия информации при представлении в ЭВМ. Сжатие с потерями и без потерь. Разностное квантование. Методы дельта модуляции. Сжатие на основе MPEG технологии, сжатие речевых сигналов.


Тема 3. Дискретные спектральные преобразования и методы их вычисления.

Понятие о дискретном преобразовании Фурье. Преобразования в нетригонометрических базисах. Многомерные дискретные преобразования.

Быстрое преобразование Фурье. Общий подход к построению быстрых преобразований на основе факторизации матриц преобразования. Теоретико-числовые и полиномиальные методы выполнения дискретных преобразований.

Тема 4. Методы обработки сигналов в спектральной области на основе дискретных преобразований.

Применение ДПФ для анализа гармонических сигналов, частотная характеристика ДПФ, боковые лепестки, модуляция спектра Методы улучшения характеристик ДПФ при использовании окон. Спектральный анализ случайных процессов с использованием ДПФ. Методы сглаживания оценок спектра. Обнаружение гармонических сигналов на фоне шума с использованием ДПФ. Вычисление корреляционных функций. Реализация пространственно-временной обработки сигналов в спектральной области. Методы гомоморфной обработки.


Тема 5. Цифровая фильтрация на ЭВМ.

Общая структура цифрового фильтра. Нерекурсивная и рекурсивная форма ЦФ. Фильтры с конечной и бесконечной импульсной характеристикой.Методы реализации ЦФ - прямая и каноническая форм, каскадная и параллельная форма. Частотная характеристика цифрового фильтра.

Синтез фильтров с конечной импульсной характеристикой методом окна и методом частотной выборки. Синтез аналоговых фильтров-прототипов Баттерворта, Чебышева, Бесселя при построении ЦФ. Метод билинейного преобразования для синтеза ЦФ. Преобразование полосы частот при синтезе ЦФ.


Тема 6. Методы параметрического спектрального анализа.

Понятие о параметрических моделях сигналов. Модели авторегрессии (АР), скользящего среднего, смешанные. Оценивание параметров АР-моделей. Рескурсия Левинсона-Дербина. Оценивание спектра сигналов на основе параметрических моделей.


Тема 7. Вейвлет преобразование и его использование в задачах цифровой обработки сигналов.

Вейвлет-преобразование. Общие понятия, свойства. Непрерывное вейвлет-преобразование, его локализующие свойства. Использование непрерывного вейвлет-преобразования для обнаружения изменения свойств сигналов. Дискретное вейвлет-преобразование и его применение для сжатия и шумоочистки сигналов.


Тема 8. Аппаратное и программное обеспечение систем цифровой обработки сигналов.

Аппаратные средства цифровой обработки сигналов: универсальные процессоры, сигнальные процессоры. Перспективные архитектуры для цифровой обработки сигналов. Технические средства обеспечения ввода-вывода аналоговых сигналов в ЭВМ. Аппаратные средства ЦОС в системах мультимедиа.

Классификация программных средств ЦОС. Требования к функциональному наполнению и инструментальным средствам разработки ПО ЦОС. Интегрирванные пакеты программ для ПЭВМ: "MATLAB", "MathCAD", LabVIEW" и их использование для решения прикладных задач.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Перспективы развития и использования систем цифровой обработки сигналов.


Цели и содержание курсового проекта (работы)

и его ориентировочная трудоемкость


3 семестр

Цель: Практическое освоение работы с пакетом программ "MATLAB" при решении задач синтеза цифровых фильтров и применение ЦФ для обработки модельных и реальных сигналов

Содержательно курсовая работа состоит в выполнении 3-х последовательных заданий: 1) генерация входной последовательности для модельного и реального сигнала; 2) реализация спектрального анализа модельных и реальных сигналов; 3) реализация цифрового фильтра заданного типа, включая определение параметров фильтра и обработку с его помощью модельных и реальных сигналов .

Ориентировочная трудоемкость 16 часов самостоятельной работы, 16 часов работы за компьютером в лаборатории кафедры и консультаций с преподавателем.


Распределение учебных часов по темам и видам занятий




те-мы

Название разделов и тем

Объем учебных часов


Семестр

Лек-ции

Курсовая работа

Практ.

занятия

Аудит.

занятия

Самост.

работа

Всего




Введение

1






1




1

8

1

Основные понятия дисциплины.

3







3

4

7

8

2

Методы представления сигналов в ЭВМ.

4







6

6

12

8

3

Дискретные спектральные преобразования и методы их вычисления.

6

4




8

6

14

8

4

Методы обработки сигналов в спектральной области на основе дискретных преобразований.

4

4




8

10

18

8

5

Цифровая фильтрация на ЭВМ.


6

8




8

8

16

8

6

Методы параметрического спектрального анализа.

4







6

4

10

8

7

Вейвлет-преобразование и его использование в задачах цифровой обработки сигналов.

2







6

6

12

8

8

Аппаратное и программное обеспечение систем цифровой обработки сигналов

4







4

8

12

8

ИТОГО:

34

16




48

52

100

8

ЛИТЕРАТУРА

Основная







Название, библиографическое описание

Л

Кп

(ð)

К-во экз. в библ. (на каф.)

Гриф

1

Куприянов М.С.,Матюшкин Б.Д. Цифровая обработка сигналов.-СПБ.:Политехника, 2000.


5

5

уч 27

ф 2

Мин. обр. РФ

2

Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов.- СПБ.: Питер, 2002

5

5

Уч 79

Ф 2

Мин. обр. РФ

3

Бадейкин А.В., Геппенер В.В. Корнеев И.А. Синтез цифровых фильтров с использованием пакета программ MATLAB: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2001. с.72.


5




уч 54

ф 2







Геппенер В.В. , Черниченко Д.А., Экало С.А. Вейвлет-преобразование в задачах цифровой обработки сигналов: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2002. с.78.


5




уч 154

ф 2





Дополнительная



Название, библиографическое описание

К-во экз. в библ. (на каф.)

1

Марпл-мл.С.Л. Цифровой спектральный анализ.-М.:Мир,1990

Уч 23

2

Рабинер Р.,Голд Б . Теория и применение цифровой обработки сигналов .- М.: МИР, 1978

Уч 0

3

Дьяконов В.П., Абраменкова И.А. Matlab Обработка сигналов и изображений. Специальный справочник Питер, 2002


Уч 0

4

    Дъяконов В.П. Вейвлет - от теории к практике. М.: Солон-Р.- 2002, с. 440.




Уч 0

5

Залманзон Л.А. Преобразование Фурье, Уолша,Хаара и их при­менение в управлении.-М.: Наука,1989.


Уч 0




Авторы:




(сд.т.н., профессор

Геппенер В.В.








Рецензент




д.т.н., профессор

Куприянов М.С.







Зав. кафедрой математического обеспечения и применения ЭВМ




д.т.н., профессор

Лисс А.Р.








Декан факультета Компьютерных технологий и информатики




д.т.н., профессор

Герасимов И.В.







Программа согласована:










Зав. отделом учебной литературы

Смирнова О.Н.







Руководитель методического отдела




к.т.н., доцент

Марасина Л.А.










Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Цифровая обработка сигналов для подготовки iconАдаптивная обработка сигналов
Обработки сигналов» и «Радиотехнические цепи и сигналы». Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины «Адаптивные системы»,...

Цифровая обработка сигналов для подготовки iconЦифровая обработка сигналов
...

Цифровая обработка сигналов для подготовки iconУчебно-методический комплекс (умк) дисциплины «Цифровая и аналоговая обработка сигналов» для специальности кафедры ту
Курячий М. И. Цифровая обработка сигналов: Учебное пособие для вузов с грифом умо. – Томск: Томск гос ун-т систем упр и радиоэлектроники,...

Цифровая обработка сигналов для подготовки iconЦифровая обработка сигналов для подготовки
Для подготовки дипломированных специалистов по направлению 654600 “Информатика и вычислительная техника” по специальности 220400...

Цифровая обработка сигналов для подготовки iconРабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов»
Целью дисциплины является обеспечение базовой подготовки студентов в области проектирования и применения схем цифровой обработки...

Цифровая обработка сигналов для подготовки iconЛитература. Обработка изображений
Ярославский Л. П. Цифровая обработка сигналов в оптике и голографии. М.: Радио и связь, 1987. 296 с

Цифровая обработка сигналов для подготовки iconПрограмма вступительных испытаний по направлению магистерской подготовки 210300 Радиотехника
«Информатика», «Основы теории цепей», «Электроника», «Радиотехнические цепи и сигналы», «Схемотехника аналоговых электронных устройств»,...

Цифровая обработка сигналов для подготовки iconЛекция посвящена перспективной области человеческих знаний цифровой обработке сигналов, то есть обработке средствами вычислительной техники последовательностей равноотстоящих во времени и пространстве отсчетов
Цифровая обработка сигналов: микропроцессоры, платы, средства разработки, программное обеспечение 11

Цифровая обработка сигналов для подготовки icon7 Общие сведения о цифровой обработке сигналов
Цифровая обработка сигнала это арифметическая обработка в реальном масштабе времени последовательности значений амплитуды сигнала,...

Цифровая обработка сигналов для подготовки iconЛитература Радченко Ю. С. Алгоритм сжатия изображений на основе полиномиальных преобразований/ Ю. С. Радченко// Цифровая обработка сигналов, 2002, №1, с. 2-6
Радченко Ю. С. Алгоритм сжатия изображений на основе полиномиальных преобразований/ Ю. С. Радченко// Цифровая обработка сигналов,...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница