Syllabus

Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

Каф. радіотехнічних систем

Цифрове оброблення сигналів

Силабус

1. Освітні програми, для яких дисципліна є обов’язковою:

# Рівень освіти Галузь знань Спеціальність Освітня програма Курс(и) Семестр(и)
1 бакалавр 17. Електроніка та телекомунікації 172. Телекомунікації та радіотехніка (бакалавр) 1 1

2. Дисципліна пропонується як вибіркова для усіх рівнів вищої освіти і усіх освітніх програм.

3. Інформація про автора курсу

Прізвище, ім'я та по батькові Дунець Василь Любомирович
Науковий ступінь канд. техн. наук
Вчене звання немає
Посилання на сторінку викладача(ів) на офіційній веб-сторінці університету http://library.tntu.edu.ua/personaliji/a/d/dunec-vasyl-ljubomyrovych/
Е-mail (в домені tntu.edu.ua)

4. Інформація про навчальну дисципліну

Розподіл аудиторних годин Лекції: 32
Практичні заняття: 0
Лабораторні заняття: 32

Кількість годин самостійної роботи: 56
Кількість кредитів ECTS: 4
Мова викладання українська
Вид підсумкового контрою екзамен
Посилання на електронний навчальний курс у СЕН університету ATutor https://dl.tntu.edu.ua/bounce.php?course=2097

5. Програма навчальної дисципліни

Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Мета вивчення дисципліни – формування наступних здатностей:
- проектування цифрових фільтрів;
- програмна та апаратна реалізація систем цифрової фільтрації;
- програмна та апаратна реалізація систем аналізу сигналів;
- самостійне освоєння нових алгоритмів та засобів реалізації цифрової обробки сигналів;
- використання алгоритмів ЦОС в інформаційних технологіях.

Місце дисципліни в структурно-логічній схемі навчання за освітньою програмою

Перелік дисциплін, або знань та умінь, володіння якими необхідні студенту (вимоги до рівня підготовки) для успішного засвоєння дисципліни

Лабораторні роботи, усього = 45 балів:
- №3,4,6 - по 10 балів;
- №1-2,5 - по 5 балів;
Тести:
- Тест 1 - 15 балів
- Тест 2 - 15 балів
Екзамен - 25 балів (буде проведено із застосуванням електронного навчання)
Модуль 1 = л/р №1-3 + Тест1=35
Модуль 2 = л/р№4-6 + Тест 2=40
Всього=Модуль 1(35)+Модуль 2(40)+Екзамен (25)=100 балів

Зміст навчальної дисципліни

Лекційний курс (формулювання тем)

1. Цифрові сигнали.
1.1. Сигнали як носії інформації. Визначення, характеристики, класифікація. Опис в часовому та частотному просторах.
1.2. Цифрові сигнали. Представлення, характеристики, опис в часовому просторі. Аналітичний спектр цифрового сигналу та його обчислення через Z-перетворення. Цифровий спектр цифрового сигналу. Дискретне перетворення Фур’є. Кореляцiйна функція та енергетичний спектр стохастичного цифрового сигналу. Дискретизація, квантування та кодування сигналів.
1.3. Зображення та їх представлення у формі цифрових сигналів. Двомiрнi цифрові сигнали.
2. Алгоритми цифрової обробки сигналів.
2.1. Алгоритми лінійної цифрової фільтрації. Визначення цифрового фільтру. Нерекурсивні цифрові фільтри: алгоритми, характеристики, методи розрахунку коефіцієнтів. Рекурсивні цифрові фільтри: алгоритми, характеристики, методи розрахунку коефіцієнтів, аналіз стійкості. Аналіз шумів квантування в цифрових фільтрах. Матрично-топологічний опис довільних структур цифрових фільтрів.
2.2. Цифрові коректори сигналів.
2.3. Адаптивні цифрові фільтри.
2.4. Алгоритми перетворення цифрових сигналів в часовому просторі. Інтегрування цифрових сигналів. Диференціювання цифрових сигналів. Перетворення Гільберта. Децимація та інтерполяція цифрових сигналів. Зміна частоти дискретизації. Алгоритми обчислення згортки та кореляцiϊ цифрових сигналів. Цифрова модуляцiя/демодуляцiя сигналів.
2.5. Алгоритми перетворення в частотний простір. Швидке перетворення Фур’є (ШПФ). Дискретне косинусне перетворення (ДКП). Вейвлет-перетворення.
2.6. Спектральний аналіз сигналів.
2.7. Алгоритми гомоморфної обробки сигналів.
3. Технічні засоби цифрової обробки сигналів.
3.1. Великі інтегральні схеми процесорів цифрової обробки сигналів. Архітектура процесорів. Процесори фірм Motorola, Texas Instruments, Intel.
3.2. Побудова процесорів сигналів на основі ВІС процесорів цифрової обробки сигналів. Побудова центрального процесора, запам’ятовуючих простроїв, каналів вводу-виводу.
3.3. Програмне забезпечення процесорів цифрової обробки сигналів.
4. Системи цифрової обробки сигналів.
4.1. Системи цифрової обробки звукових сигналів. Представлення звуку у вигляді цифрових сигналів. Вибір частот дискретизацiї та розрядності звукових даних. Стандарти кодування звукових даних. Стиснення звукових даних. Формати звукових файлів. Засоби запису та відтворення звукових сигналiв.
4.2. Формування штучноϊ музики в стандартi MIDI. Повiдомлення MIDI i формати MIDI-файлiв. Засоби формування i вiдтворення MIDI-файлiв.
4.3. Формування штучноϊ мови. Модель мовного тракту. Структура синтезаторiв штучноϊ мови. Методи аналiзу та синтезу мови (спектральний, гомоморфний та лiнiйного передбачення).
4.4. Системи цифрової обробки вiдеосигналів. Представлення вiдеозображень в формi цифрових сигналів. Вибiр частоти дискретизацiϊ та розрядностi кодування. Формати файлiв. Стиснення вiдеофайлiв. Засоби захвату та вiдтворення рухомих вiдеозображень.
4.5. Цифрова обробка сигналiв в системах зв’язку. Типи каналiв зв’язку.

Навчальні матеріали та ресурси

1. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применения цифровой обработки сигналов: Пер. с англ./Под ред. Ю.И.Александрова. – М.: Мир, 1978. – 806 с.
2. Оппенгейм А.В., Шафер Р.В. Цифровая обработка сигналов: Пер. с англ./Под ред. С.Я. Шаца. – М.: Связь, 1989.- 416 с.
3. Применения цифровой обработки сигналов. Под ред. Э. Оппенгейма. – М.: Мир, 1980.
4. Пелед А., Лиу Б. Цифровая обработка сигналов: Теория, проектирование, реализация: Пер. с англ. – Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1979. –264 с.
5. Мультимедиа для компьютеров. Под ред. А.И. Петренко. Торгово-издательское бюро BHV, 1994.
6. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. – СПб: Питер, 2002.
7. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов. – М: ООО ”Бином-пресс”, 2006.

6. Політика та контроль навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання

Лабораторні роботи, усього = 45 балів:

- Тест 1 - 15 балів
- Тест 2 - 15 балів

Екзамен - 25 балів (буде проведено із застосуванням електронного навчання)

Модуль 1 = л/р №1-3 + Тест1=35
Модуль 2 = л/р№4-6 + Тест 2=40
Всього=Модуль 1(35)+Модуль 2(40)+Екзамен (25)=100 балів


Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою:

Шкала оцінок
ВНЗ
(100-бальна)
Національна
(4-бальна)
ECTS
90-100 Відмінно А
82-89 Добре B
75-81 C
67-74 Задовільно D
60-66 E
35-59 Незадовільно FX
1-34 F
Затверджено рішенням кафедри
(протокол №
від «
»
року).