Цифрова обробка сигналів
Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка
Код дисципліни: 6.172.03.E.091
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Радіоелектронні пристрої та системи
Лектор: к.т.н., доц. Лазько Леонід Вікторович
Семестр: 8 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності: ЗК-1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу. ЗК-2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях. ЗК-3. Здатність планувати та управляти часом. ЗК-4. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності. ЗК-6. Здатність працювати в команді. ЗК-7. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями. ЗК-8. Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми. ЗК-13. Здатність до системного мислення; ЗК-14. Здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел.
фахові компетентності: ФК-1. Здатність розуміти сутність і значення інформації в розвитку сучасного інформаційного суспільства. ФК-2. Здатність вирішувати стандартні завдання професійної діяльності на основі інформаційної та бібліографічної культури із застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій і з урахуванням основних вимог інформаційної безпеки. ФК-З. Здатність використовувати базові методи, способи та засоби отримання, передавання, обробки та зберігання інформації. ФК-4. Здатність здійснювати комп'ютерне моделювання пристроїв, систем і процесів з використанням універсальних пакетів прикладних програм. ФК-6. Здатність проводити інструментальні вимірювання в інформаційно-телекомунікаційних мережах, телекомунікаційних та радіотехнічних системах. ФКС-1. Уміння здійснювати цифрову обробку сигналів – дискретне та швидке перетворення Фур’є, кореляційний та кепстральний аналіз, вейвлет перетворення та обчислення згортки.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
РН1: ЗН8. Здатність продемонструвати знання основ професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності в області радіоелектронних кіл та схемотехніки, теорії електромагнітного поля, теорії радіоелектронних систем, теорії телекомунікаційних мереж, теорії автоматичного керування, методів аналізу радіоелектронних і телекомунікаційних систем і мереж, процесів конструювання і виробництв, програмування програмно-апаратних систем, адміністрування інформаційних мереж, захисту інформації, інформаційних технологій.
РН2: ЗН9. Здатність продемонструвати поглиблені знання принаймні в одній з областей радіоелектронних і телекомунікаційних систем і мереж: радіоелектронні системи, телекомунікаційні системи і мережі, інформаційні мереж і зв’язку, технології конструювання та виробництва засобів телекомунікацій, проектування програмно-апаратних систем, розробка програмного забезпечення вбудованих систем, адміністрування інфокомунікаційних мереж.
РНЗ: УМ6. Застосування розуміння основних властивостей компонентної бази для забезпечення якості та надійності функціонування телекомунікаційних, радіотехнічних систем і пристроїв.
РН4: КОМ1. Грамотно застосовувати термінологію галузі телекомунікацій та радіотехніки
РН5: АіВ1. Здатність адаптуватися до нових ситуацій та приймати рішення
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
Сигнали та процеси в радіоелектроніці
Основи теорії радіотехнічних систем
Цифрові пристрої та мікропроцесори
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Основи теорії радіотехнічних систем
Цифрові методи реалізації радіотехнічних систем
Короткий зміст навчальної програми: В процесі викладання дисципліни розглядаються: засади перетворення сигналів з неперервної форми в дискретну та явища, які супроводжують це перетворення, властивості дискретних систем, процеси перетворення сигналів при проходженні черед дискретні системи. Також вивчаються сучасні методи аналізу та синтезу цифрових систем перетворення сигналів а також сучасна елементна база для реалізації таких систем.
Опис: Вступ. Основні поняття. Галузі застосування цифрової обробки сигналів.
Типи сигналів. Зв’язок між сигналами різних типів.
Дискретизація просторово-часових сигналів. Теорема Котельнікова.
Перетворення сигналів. Основні властивості. Спектральний аналіз.
Згортка та кореляція сигналів та її застосування в фізиці та техніці.
Цифрові фільтри. Обробка дискретних сигналів.
Реалізація алгоритмів лінійної цифрової фільтрації
Цифрова обробка зображень.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на лабораторних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
вибіркове усне опитування перед початком занять;
оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.
Контрольні запитання поділяються на:
а) тестові завдання – вибрати вірні відповіді;
б) проблемні – створення ситуацій проблемного характеру;
в) питання-репліки – виявити причинно-наслідкові зв’язки;
г) ситуаційні завдання – визначити відповідь згідно певної ситуації;
д) питання репродуктивного характеру – визначення практичного значення.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю та виконання контрольної роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль: лабораторні заняття – 15 балів, практичні заняття – 5 балів.
Екзаменаційний контроль: письмова компонента – 70 балів; усна компонента – 10 балів.
Разом за дисципліну: – 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Базова
1. В.П. Бобак, В.С. Хандецький, Е. Шрюфер. Обробка сигналів. Підручник для студентів технічних спеціальностей вищих навчальних закладів. Київ, “Либідь”, 1996. - 392 с.
2. Д. Даджион, Р. Мерсеро. Цифровая обработка многомерных сигналов. Пер. с англ. - М.: 1988, 488с.
3. В.С. Гутников. Фильтрация измерительных сигналов.- Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 192с.
4. У. Прэтт. Цифровая обработка изображений. Том 1 и 2. - М.: Мир. 1982.
5. Г.И. Василенко, А.М. Тараторин. Востановление изображений - М.: Радио и связь, 1986. - 304 с.
6. А.М. Крот, Е.Б. Минервина. Быстрые алгоритмы и программы цифровой спектральной обработки сигналов и изображений. - Минск: Навука і тэхніка, 1995.- 407 с.
7. Адаптивные фильтры. Пер. с англ. Под ред. К.Ф.Н. Коуэна и П.М. Гранта.- М.: Мир, 1988. - 392 с.
8. R. Gonzales, P. Wints. Digital Image Processing, 1987.
9. C.Е. Фалькович, В.И. Пономарев, Ю.В. Шкварко. Оптимальный прием пространственно-временных сигналовв радиоканалах с рассеянием. - М.: Радио и связь, 1989. - 296 с.
Допоміжна
1. Л.М. Голденберг, Б.Д. Матюшкин, М.Н. Поляк. Цифровая обработка сигналов. Справочник. - М.: Радио и связь, 1985.- 311 с.
2. Е. Шрюфер. Цифрова обробка дискретизованих сигналів. Підручник для студентів технічних спеціальностей вузів. Переклад з нім., 1992. - 294 с.
Інформаційні ресурси
1. DSP Guide – Режим доступу: https://www.dspguide.com/.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Цифрова обробка сигналів
Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка
Код дисципліни: 6.172.04.E.106
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Радіоелектронні пристрої та системи
Лектор: к.т.н., доц. Лазько Леонід Вікторович
Семестр: 8 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності: ЗК-1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу. ЗК-2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях. ЗК-3. Здатність планувати та управляти часом. ЗК-4. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності. ЗК-6. Здатність працювати в команді. ЗК-7. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями. ЗК-8. Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми. ЗК-13. Здатність до системного мислення; ЗК-14. Здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел.
фахові компетентності: ФК-1. Здатність розуміти сутність і значення інформації в розвитку сучасного інформаційного суспільства. ФК-2. Здатність вирішувати стандартні завдання професійної діяльності на основі інформаційної та бібліографічної культури із застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій і з урахуванням основних вимог інформаційної безпеки. ФК-З. Здатність використовувати базові методи, способи та засоби отримання, передавання, обробки та зберігання інформації. ФК-4. Здатність здійснювати комп'ютерне моделювання пристроїв, систем і процесів з використанням універсальних пакетів прикладних програм. ФК-6. Здатність проводити інструментальні вимірювання в інформаційно-телекомунікаційних мережах, телекомунікаційних та радіотехнічних системах. ФКС-1. Уміння здійснювати цифрову обробку сигналів – дискретне та швидке перетворення Фур’є, кореляційний та кепстральний аналіз, вейвлет перетворення та обчислення згортки.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
РН1: ЗН8. Здатність продемонструвати знання основ професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності в області радіоелектронних кіл та схемотехніки, теорії електромагнітного поля, теорії радіоелектронних систем, теорії телекомунікаційних мереж, теорії автоматичного керування, методів аналізу радіоелектронних і телекомунікаційних систем і мереж, процесів конструювання і виробництв, програмування програмно-апаратних систем, адміністрування інформаційних мереж, захисту інформації, інформаційних технологій.
РН2: ЗН9. Здатність продемонструвати поглиблені знання принаймні в одній з областей радіоелектронних і телекомунікаційних систем і мереж: радіоелектронні системи, телекомунікаційні системи і мережі, інформаційні мереж і зв’язку, технології конструювання та виробництва засобів телекомунікацій, проектування програмно-апаратних систем, розробка програмного забезпечення вбудованих систем, адміністрування інфокомунікаційних мереж.
РНЗ: УМ6. Застосування розуміння основних властивостей компонентної бази для забезпечення якості та надійності функціонування телекомунікаційних, радіотехнічних систем і пристроїв.
РН4: КОМ1. Грамотно застосовувати термінологію галузі телекомунікацій та радіотехніки
РН5: АіВ1. Здатність адаптуватися до нових ситуацій та приймати рішення
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
Сигнали та процеси в радіоелектроніці
Основи теорії радіотехнічних систем
Цифрові пристрої та мікропроцесори
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Основи теорії радіотехнічних систем
Цифрові методи реалізації радіотехнічних систем
Короткий зміст навчальної програми: В процесі викладання дисципліни розглядаються: засади перетворення сигналів з неперервної форми в дискретну та явища, які супроводжують це перетворення, властивості дискретних систем, процеси перетворення сигналів при проходженні черед дискретні системи. Також вивчаються сучасні методи аналізу та синтезу цифрових систем перетворення сигналів а також сучасна елементна база для реалізації таких систем.
Опис: Вступ. Основні поняття. Галузі застосування цифрової обробки сигналів.
Типи сигналів. Зв’язок між сигналами різних типів.
Дискретизація просторово-часових сигналів. Теорема Котельнікова.
Перетворення сигналів. Основні властивості. Спектральний аналіз.
Згортка та кореляція сигналів та її застосування в фізиці та техніці.
Цифрові фільтри. Обробка дискретних сигналів.
Реалізація алгоритмів лінійної цифрової фільтрації
Цифрова обробка зображень.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на лабораторних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
вибіркове усне опитування перед початком занять;
оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.
Контрольні запитання поділяються на:
а) тестові завдання – вибрати вірні відповіді;
б) проблемні – створення ситуацій проблемного характеру;
в) питання-репліки – виявити причинно-наслідкові зв’язки;
г) ситуаційні завдання – визначити відповідь згідно певної ситуації;
д) питання репродуктивного характеру – визначення практичного значення.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю та виконання контрольної роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль: лабораторні заняття – 15 балів, практичні заняття – 5 балів.
Екзаменаційний контроль: письмова компонента – 70 балів; усна компонента – 10 балів.
Разом за дисципліну: – 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Базова
1. В.П. Бобак, В.С. Хандецький, Е. Шрюфер. Обробка сигналів. Підручник для студентів технічних спеціальностей вищих навчальних закладів. Київ, “Либідь”, 1996. - 392 с.
2. Д. Даджион, Р. Мерсеро. Цифровая обработка многомерных сигналов. Пер. с англ. - М.: 1988, 488с.
3. В.С. Гутников. Фильтрация измерительных сигналов.- Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 192с.
4. У. Прэтт. Цифровая обработка изображений. Том 1 и 2. - М.: Мир. 1982.
5. Г.И. Василенко, А.М. Тараторин. Востановление изображений - М.: Радио и связь, 1986. - 304 с.
6. А.М. Крот, Е.Б. Минервина. Быстрые алгоритмы и программы цифровой спектральной обработки сигналов и изображений. - Минск: Навука і тэхніка, 1995.- 407 с.
7. Адаптивные фильтры. Пер. с англ. Под ред. К.Ф.Н. Коуэна и П.М. Гранта.- М.: Мир, 1988. - 392 с.
8. R. Gonzales, P. Wints. Digital Image Processing, 1987.
9. C.Е. Фалькович, В.И. Пономарев, Ю.В. Шкварко. Оптимальный прием пространственно-временных сигналовв радиоканалах с рассеянием. - М.: Радио и связь, 1989. - 296 с.
Допоміжна
1. Л.М. Голденберг, Б.Д. Матюшкин, М.Н. Поляк. Цифровая обработка сигналов. Справочник. - М.: Радио и связь, 1985.- 311 с.
2. Е. Шрюфер. Цифрова обробка дискретизованих сигналів. Підручник для студентів технічних спеціальностей вузів. Переклад з нім., 1992. - 294 с.
Інформаційні ресурси
1. DSP Guide – Режим доступу: https://www.dspguide.com/.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Цифрова обробка сигналів
Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка
Код дисципліни: 6.172.06.E.137
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: проф. Романишин Юрій Михайлович
Семестр: 8 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
знати:
- основні задачі цифрової обробки сигналів;
- методи цифрового перетворення сигналів;
- спектральний аналіз сигналів;
- кореляційний аналіз сигналів;
- вейвлет-перетворення сигналів;
- Z-перетворення сигналів;
- цифрову фільтрацію сигналів;
- цифрову обробку зображень;
вміти:
- провести спектральний аналіз сигналів з використанням дискретного та швидкого перетворення Фур’є;
- здійснити кореляційний аналіз сигналів;
- реалізувати вейвлет-перетворення сигналів;
- синтезувати цифровий фільтр за заданими його параметрами;
- виконати задане цифрове перетворення зображення;
- використовувати програмні засоби цифрової обробки сигналів, зокрема, системи MATLAB.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізит: Теорія сигналів
Кореквізити: Відсутні
Короткий зміст навчальної програми: Задачі цифрової обробки сигналів.
Дискретизація та квантування аналогових сигналів. Теорема Котельникова-Шеннона. Зміна частоти дискретизації. Проріджування. Інтерполяція. Передискретизація.
Типові та тестові цифрові сигнали.
Узагальнена схема цифрової обробки сигналів.
Спектральний аналіз сигналів. Дискретне перетворення Фур’є та його властивості. Розтікання спектру. Вагові функції.
Алгоритми швидкого перетворення Фур’є. ШПФ з проріджуванням за часом. ШПФ з проріджуванням за частотою.
Кореляційний аналіз сигналів. Кореляційна функція. Взаємна кореляційна функція. Зв’язок між кореляційними функціями та спектрами сигналів.
Згортка.
Перетворення Гільберта. Дискретне перетворення Гільберта.
Z-перетворення сигналів.
Вейвлет-перетворення сигналів. Неперервне вейвлет-перетворення. Дискретне вейвлет-перетворення.
Компресія та декомпресія сигналів.
Цифрова фільтрація сигналів. Нерекурсивні та рекурсивні фільтри. Взаємозв’язок ДПФ і цифрової фільтрації. Синтез цифрових фільтрів.
Цифрова обробка акустичних сигналів.
Цифрова обробка мовних сигналів. Розпізнавання мовних сигналів.
Цифрова обробка зображень. Компресія та декомпресія зображень.
Функції цифрової обробки сигналів в MATLAB Signal Processing Toolbox.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль: звіти з лабораторних робіт, усне опитування – 25 балів.
Підсумковий контроль: письмова та усна форма екзамену; письмова частина – 65 балів, усна частина – 10 балів.
Рекомендована література: 1. Цифрова обробка сигналів: навч. посібник / А.Й. Наконечний, Р.А. Наконечний, В.А. Павлиш. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2010. – 368 с.
2. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов: Второе издание. Пер. с англ. – М.: ООО «Бином-Пресс», 2006. – 656 с.
3. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. – СПб.: Питер, 2002. – 608 с.
4. Яне Б. Цифровая обработка изображений. – М.: Техносфера, 2007. – 584 с.
5. Мандзій Б.А., Желяк Р.І. Основи теорії сигналів. Підручник. – Львів: Ініціатива, 2008. – 240 с.
6. Бондарев В.Н., Трестер Г., Чернега В.С. Цифровая обработка сигналов: методы и средства. Учеб. пособие для вузов. 2-е изд. – Х.: Конус, 2001. – 398 с.
7. Основы цифровой обработки сигналов: Курс лекций / А.И. Солонина, Д.А. Улахович, С.М. Арбузов, Е.Б. Соловьева / Изд. 2-е, испр. и перераб. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 768 с.
8. Рудаков П.И., Сафонов И.В. Обработка сигналов и изображений. MATLAB 5.x. Под общей редакцией к.т.н. В.Г.Потемкина. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2000. – 416 с. - (Пакеты прикладных программ. Кн. 2).
9. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. – М.: Техносфера, 2006. – 856 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Цифрова обробка сигналів
Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка
Код дисципліни: 6.172.07.E.152
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Радіоелектронні пристрої та системи
Лектор: к.т.н., доц. Лазько Леонід Вікторович
Семестр: 8 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності: ЗК-1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу. ЗК-2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях. ЗК-3. Здатність планувати та управляти часом. ЗК-4. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності. ЗК-6. Здатність працювати в команді. ЗК-7. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями. ЗК-8. Вміння виявляти, ставити та вирішувати проблеми. ЗК-13. Здатність до системного мислення; ЗК-14. Здатність здійснювати пошук та аналізувати інформацію з різних джерел.
фахові компетентності: ФК-1. Здатність розуміти сутність і значення інформації в розвитку сучасного інформаційного суспільства. ФК-2. Здатність вирішувати стандартні завдання професійної діяльності на основі інформаційної та бібліографічної культури із застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій і з урахуванням основних вимог інформаційної безпеки. ФК-З. Здатність використовувати базові методи, способи та засоби отримання, передавання, обробки та зберігання інформації. ФК-4. Здатність здійснювати комп'ютерне моделювання пристроїв, систем і процесів з використанням універсальних пакетів прикладних програм. ФК-6. Здатність проводити інструментальні вимірювання в інформаційно-телекомунікаційних мережах, телекомунікаційних та радіотехнічних системах. ФКС-1. Уміння здійснювати цифрову обробку сигналів – дискретне та швидке перетворення Фур’є, кореляційний та кепстральний аналіз, вейвлет перетворення та обчислення згортки.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
РН1: ЗН8. Здатність продемонструвати знання основ професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності в області радіоелектронних кіл та схемотехніки, теорії електромагнітного поля, теорії радіоелектронних систем, теорії телекомунікаційних мереж, теорії автоматичного керування, методів аналізу радіоелектронних і телекомунікаційних систем і мереж, процесів конструювання і виробництв, програмування програмно-апаратних систем, адміністрування інформаційних мереж, захисту інформації, інформаційних технологій.
РН2: ЗН9. Здатність продемонструвати поглиблені знання принаймні в одній з областей радіоелектронних і телекомунікаційних систем і мереж: радіоелектронні системи, телекомунікаційні системи і мережі, інформаційні мереж і зв’язку, технології конструювання та виробництва засобів телекомунікацій, проектування програмно-апаратних систем, розробка програмного забезпечення вбудованих систем, адміністрування інфокомунікаційних мереж.
РНЗ: УМ6. Застосування розуміння основних властивостей компонентної бази для забезпечення якості та надійності функціонування телекомунікаційних, радіотехнічних систем і пристроїв.
РН4: КОМ1. Грамотно застосовувати термінологію галузі телекомунікацій та радіотехніки
РН5: АіВ1. Здатність адаптуватися до нових ситуацій та приймати рішення
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
Сигнали та процеси в радіоелектроніці
Основи теорії радіотехнічних систем
Цифрові пристрої та мікропроцесори
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Основи теорії радіотехнічних систем
Цифрові методи реалізації радіотехнічних систем
Короткий зміст навчальної програми: В процесі викладання дисципліни розглядаються: засади перетворення сигналів з неперервної форми в дискретну та явища, які супроводжують це перетворення, властивості дискретних систем, процеси перетворення сигналів при проходженні черед дискретні системи. Також вивчаються сучасні методи аналізу та синтезу цифрових систем перетворення сигналів а також сучасна елементна база для реалізації таких систем.
Опис: Вступ. Основні поняття. Галузі застосування цифрової обробки сигналів.
Типи сигналів. Зв’язок між сигналами різних типів.
Дискретизація просторово-часових сигналів. Теорема Котельнікова.
Перетворення сигналів. Основні властивості. Спектральний аналіз.
Згортка та кореляція сигналів та її застосування в фізиці та техніці.
Цифрові фільтри. Обробка дискретних сигналів.
Реалізація алгоритмів лінійної цифрової фільтрації
Цифрова обробка зображень.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на лабораторних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
вибіркове усне опитування перед початком занять;
оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.
Контрольні запитання поділяються на:
а) тестові завдання – вибрати вірні відповіді;
б) проблемні – створення ситуацій проблемного характеру;
в) питання-репліки – виявити причинно-наслідкові зв’язки;
г) ситуаційні завдання – визначити відповідь згідно певної ситуації;
д) питання репродуктивного характеру – визначення практичного значення.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю та виконання контрольної роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль: лабораторні заняття – 15 балів, практичні заняття – 5 балів.
Екзаменаційний контроль: письмова компонента – 70 балів; усна компонента – 10 балів.
Разом за дисципліну: – 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Базова
1. В.П. Бобак, В.С. Хандецький, Е. Шрюфер. Обробка сигналів. Підручник для студентів технічних спеціальностей вищих навчальних закладів. Київ, “Либідь”, 1996. - 392 с.
2. Д. Даджион, Р. Мерсеро. Цифровая обработка многомерных сигналов. Пер. с англ. - М.: 1988, 488с.
3. В.С. Гутников. Фильтрация измерительных сигналов.- Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 192с.
4. У. Прэтт. Цифровая обработка изображений. Том 1 и 2. - М.: Мир. 1982.
5. Г.И. Василенко, А.М. Тараторин. Востановление изображений - М.: Радио и связь, 1986. - 304 с.
6. А.М. Крот, Е.Б. Минервина. Быстрые алгоритмы и программы цифровой спектральной обработки сигналов и изображений. - Минск: Навука і тэхніка, 1995.- 407 с.
7. Адаптивные фильтры. Пер. с англ. Под ред. К.Ф.Н. Коуэна и П.М. Гранта.- М.: Мир, 1988. - 392 с.
8. R. Gonzales, P. Wints. Digital Image Processing, 1987.
9. C.Е. Фалькович, В.И. Пономарев, Ю.В. Шкварко. Оптимальный прием пространственно-временных сигналовв радиоканалах с рассеянием. - М.: Радио и связь, 1989. - 296 с.
Допоміжна
1. Л.М. Голденберг, Б.Д. Матюшкин, М.Н. Поляк. Цифровая обработка сигналов. Справочник. - М.: Радио и связь, 1985.- 311 с.
2. Е. Шрюфер. Цифрова обробка дискретизованих сигналів. Підручник для студентів технічних спеціальностей вузів. Переклад з нім., 1992. - 294 с.
Інформаційні ресурси
1. DSP Guide – Режим доступу: https://www.dspguide.com/.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).