Opis predmeta
Predstavimo osnovne vrste časovno diskretnih signalov in njihove lastnosti. Spoznamo postopka vzorčenja in rekonstrukcije, ki časovno zvezni signal pretvori v časovno diskretnega in nazaj. Preučimo zahteve in posledice obeh postopkov.
Spoznamo matematična orodja za frekvenčno analizo časovno diskretnih signalov (DTFT, DFT, DFS).
Spoznamo gradnike in osnovne strukture (FIR, IIR) časovno diskretnih linearnih časovno nespremenljivih (LČN, ang.: linear time-invariant – LTI) sistemov ter različne načine njihovega opisa: diferenčna enačba, shema sistema, impulzni odziv, frekvenčni odziv in sistemska funkcija (z-transform impulznega odziva).
Predstavimo različne metode za načrtovanje FIR sit in IIR sit.
Preučimo vplive kvantizacije signala, kvantizacije koeficientov sit ter vpliv zaokroževanja vmesnih rezultatov znotraj časovno diskretnega LTI sistema.
Spoznamo sisteme z več frekvencami vzorčenja ter metodi interpolacije in decimacije za prilagajanje frekvence vzorčenja.
Predmet učimo na programih
Elektrotehnika 1. stopnja
Cilji in kompetence
Osnovne lastnosti časovno diskretnih signalov. Zveze med diskretnimi in časovno zveznimi signali.
Uporaba DFT-ja za spektralno analizo zveznih signalov.
Digitalna obdelava signalov z digitalnimi filtri. Posebnosti FIR sistemov, ki jih časovno zveznih sistemih ne moremo realizirati.
Pomen pravilne izbire strukture sistema na degradacijo karakteristike zaradi končne točnosti koeficientov.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja, avditorne in laboratorijske vaje, domače naloge.
Predvideni študijski rezultati
Po uspešno opravljenem izpitu naj bi bili študenti zmožni:
- podati razliko med lastnostmi časovno zveznih in diskretnih signalov,
- izračunati oceno spektra analognega signala z uporabo diskretne Fouriereve transformacije,
- izračunati ustrezno vzorčevalno frekvenco in potrebni protiprekrivni filter za zajem analognega signala,
- podati primerjavo med lastnostmi FIR in IIR diskretnih sistemov,
- izračunati koeficiente diskretnega FIR filtra z uporabo okenske metode in koeficiente diskretnega IIR filtra z uporabo bilinearne transformacije,
- izbrati vrsto filtra in strukturo, primerno za implementacijo z mikrokrmilnikom za dani problem,
- oceniti vpliv kvantizacije signala na moč izhodnega šuma.
Temeljni viri in literatura
- S. Tomažič, S. Leonardis: Diskretni signali in sistemi, Založba FE in FRI, Ljubljana, 2004
- S. K. Mitra, Digital signal processing: a computer based approach, fourth edition, McGraw-Hill, 2011
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana