Analiza signalov

Opis predmeta

Predmet ponuja poglobljeni vpogled v teorijo signalov. V uvodnem delu najprej definira pojem signala skozi kratek zgodovinski oris razvoj področja teorije obdelave signalov, in pojasni njen pomen v elektrotehniki in splošno v znanosti. Študente seznani s predstavitvami signalov z matematičnimi modeli in različnimi vrstami signalov. Posebno pozornost namenjena uporabnosti ponazarjanja signalov z drugimi signali, metodam ponazoritve in kriterijem kakovosti ponazoritve, vključno s primeri temeljnih funkcij, ki se uporabljajo za ta namen. V nadaljevanju se predmet osredotoča na frekvenčno analizo periodičnih in determinističnih neperiodičnih signalov ter razloži osnovne principe pri obdelavi naključnih signalov, vključno s stacionarnimi naključnimi signali in njihovimi determinističnimi karakteristikami. Nadaljnje obravnava korelacijo in konvolucijo signalov, definicije obeh pojmov na različnih tipih signalov ter njihove lastnosti. Praktični vidiki predmeta vključujejo uporabo korelacije in konvolucije pri obdelavi signalov, oceno podobnosti med signali, oceno spektra s časovnim filtriranjem, uporabo konvolucije v linearnih stacionarnih sistemih in detekcijo periodičnih komponent v signalu s šumom. V zaključnem delu predavanj, se predmet osredotoči na predstavitev osnovnih postopkov za pridobivanje digitalnih signalov in njihovih lastnosti, vključno s frekvenčno predstavitvijo digitalnih signalov ter diskretno korelacijo in konvolucijo.

Predmet učimo na programih

Cilji in kompetence

Cilj predmeta Analiza Signalov je študentu podati znanje o vrstah signalov in metod za njihov opis in obdelavo. Študent spozna osnovne koncepte za opis različnih vrst signalov z izražanjem po temeljnih funkcijah in postopke za analizo signalov s korelacijo in konvolucijo. Predmet daje teoretične osnove za praktično delo na različnih problemih s področja slikovnih tehnologij, govornih tehnologij, razpoznavanja vzorcev, umetne inteligence in strojnega učenja.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, sodelovalno učenje, laboratorijske vaje.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem predmetu naj bi bili študenti zmožni:

opredeliti osnovne vrste signalov in postopke za njihov opis, predstavitev, obdelavo ter analizo,
prepoznati lastnosti različnih signalov in njihovih transformacij,
razviti postopke za analizo osnovnih tipov signalov kot so govor in slike ,
analizirati preproste probleme, ki jih lahko predstavimo kot linearne stacionarne sisteme,
predlagati najprimernejše metode za opis in obdelavo signalov glede na potrebe in zahteve izbranih primerov uporabe,
razložiti razlike med diskretnimi in zveznimi signali in metodami za njihovo obdelavo ter pomen diskretnih in zveznih signalov za različne aplikacije.

Temeljni viri in literatura

MIHELIČ, France, ŠTRUC, Vitomir. Skripta za predmet Analiza signalov na študijskem programu Aplikativna elektrotehnika na stopnji VS UL FE. izd. Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, 2012. http://luks.fe.uni-lj.si/sl/studij/AS/pub/skripta_analiza_signalov.pdf.
MIHELIČ, France, GYERGYÉK, Ludvik, EBENŠPANGER, Tomaž. Signali : priročnik z zbirko rešenih nalog. 4. popravljena in dopolnjena izd. Ljubljana: Založba FE in FRI, 2009. 132 str.
MIHELIČ, France. Signali. 1. izd. Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, 2014. ISBN 978-961-243-054-2. http://luks.fe.uni-lj.si/nluks/wp-content/uploads/2014/11/Signali.pdf.