Digitalna obdelava signalov

Opis predmeta

Diskretni signali; Vrste diskretnih signalov; Značilne vrednosti, korelacijska funkcija, konvolucija; Spektralna predstavitev signalov; Frekvenčni spekter periodičnih signalov, Diskretni Fourierev transform (DFT); Gostota frekvenčnega spektra aperiodičnih signalov, časovno diskretni Fourierev transform (DTFT); Uporaba diskretnega Fourierevega transforma pri obdelavi multimedijskih signalov; Teorem o vzorčenju; Vzorčenje in rekonstrukcija; Digitalno analogna in analogno digitalna pretvorba; Transform Z; Linearni časovno nespremenljivi sistemi; Sistemska in prevajalna funkcija; Diskretna sita, sita s končnim odzivom (FIR), sita z neskončnim odzivom (IIR); Načrtovanje sit -načrtovanje z inverzno Fourierevo transformacijo, načrtovanje s frekvenčnim vzorčenjem; Sita z enakomerno valovitostjo; Nabori sit; Hitra konvolucija; Praktični vidiki digitalne obdelave signalov za multimedijsko vsebino.

Predmet učimo na programih

Multimedija 1. stopnja

Cilji in kompetence

Cilj predmeta je predstaviti temeljne postopke in orodja za digitalno obdelavo signalov s poudarkom na obdelavi multimedijskih vsebin, ki so potrebna za bodoče inženirje multimedije in spadajo v splošno izobrazbo inženirja digitalnih vsebin.

Študentje pridobijo kompetence za načrtovanje temeljnih sistemov za digitalno obdelavo signalov.

Pridobljena znanja študentom koristijo pri razumevanju in realizaciji osnovnih sistemov za digitalno obdelavo signalov in so obenem tudi osnova za razumevanje delovanja naprednejših namenskih sistemov digitalne obdelave.

Metode poučevanja in učenja

Na predavanjih so predstavljene teoretične osnove obravnavanih poglavij. Ob tem prikažemo tudi primere enostavnih praktičnih obdelav digitalnih sinalov. Predstavimo in primerjamo posledice različnih obdelav enake vsebine. Na koncu obravnave vsakega sklopa vsebin spodbudimo študente k dodatnem premisleku in iskanju naprednejših rešitev za zahtevnejše probleme, ki jih nato na predavanjih tudi praktično izvedemo.

Študentom je na voljo študijski material s podrobno vsebino.

Na predavanjih obravnavano vsebino na tedenski osnovi utrdimo na avditornih vajah.

Študentom je v ta namen dodatno na voljo zbirka nalog, ki spremlja vsebino predstavljeno na predavanjih.

Tekom semestra poteka tudi delo v laboratoriju, kjer se študentje postopoma seznanjajo z opredeljenim programskim okoljem in praktičnimi problemi dela z digitalnimi signali. Na osnovi podanih navodil za vsak obravnavan problem, študentje

opazujejo učinke digitalne obdelave signalov v praksi.

Predvideni študijski rezultati

Študentje se spoznajo z osnovami načrtovanja, izvedbe in uporabe sistemov digitalne obdelave signalov.

Pedagoško delo je predvsem usmerjeno k pridobivanju poglobljenega razumevanja digitalnih signalov v časovnem in v frekvenčnem prostoru, postopkov in posledic zajema, analize in obdelave signalov v diskretni – digitalni obliki ter njihove rekonstrukcije v analogni prostor. Obenem študentje pridobijo praktične izkušnje izdelave in uporabe sistemov obdelave zvočnih in slikovnih digitalnih signalov.

Študijski rezultat je tako sposobnnost načrtovanja in izbire primernega načina digitalnega zajema in obdelave signalov, razumevanja posledic digitalizacije in obvladovanje osnovnih postopkov za analizo signalov v časovnem in frekvenčnem prostoru.

Študentje se naučijo razvijati in implementirati osnovne sisteme obdelave različnih digitalnih signalov.

Temeljni viri in literatura

1. James H. MCClellan, Ronald Schafer, Mark Yoder. DSP First (2nd Edition). Pearson Education, 2015.

2. Sašo Tomažič, Leonardis Savo. Diskretni signali in sistemi. Fakulteta za elektrotehniko, 2004.

3. John G. Proakis, Dimitris K. Manolakis. Digital Signal Processing (4th Edition). Prentice Hall, 2006.