Обробка цифрової інформації в безпілотних літальних апаратах
Спеціальність: Авіоніка
Код дисципліни: 6.173.02.E.93
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: проф. Романишин Юрій Михайлович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
знати:
основні види сигналів, які використовуються в авіоніці;
математичні моделі сигналів;
основні задачі цифрової обробки сигналів;
методи аналогового та цифрового перетворення сигналів;
кореляційний аналіз сигналів;
спектральний аналіз сигналів;
модуляцію та демодуляцію сигналів;
вміти:
вибрати відповідні перетворення сигналів;
здійснити кореляційний аналіз сигналів;
провести спектральний аналіз сигналів з використанням дискретного та швидкого перетворення Фур’є;
використовувати програмні засоби цифрової обробки сигналів, зокрема, системи MATLAB.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Кореквізит: Програмне забезпечення безпілотних систем
Короткий зміст навчальної програми: Основні поняття про аналогові та цифрові сигнали.
Основні види сигналів, які використовуються в авіоніці.
Основні параметри сигналів.
Шуми та завади.
Класифікація та типи сигналів.
Одно-, дво- та багатовимірні сигнали.
Математичне подання та математичні моделі сигналів.
Сигнали реєстраторів польоту.
Основні види перетворень сигналів.
Кореляційний аналіз сигналів.
Автокореляційна функція.
Взаємна кореляційна функція.
Спектральне подання сигналів.
Інтегральне перетворення Фур’є.
Узагальнені функції.
Задачі цифрової обробки сигналів.
Дискретизація та квантування аналогових сигналів.
Відновлення дискретного сигналу.
Теорема Котельникова-Шеннона.
Дискретне перетворення Фур’є та його властивості.
Розтікання спектру.
Віконні функції.
Зв’язок між неперервним і дискретним перетвореннями Фур’є.
Швидкі алгоритми дискретного перетворення Фур’є.
ШПФ з проріджуванням за часом.
ШПФ з проріджуванням за частотою.
Зміна частоти дискретизації.
Проріджування.
Інтерполяція.
Передискретизація.
Зв’язок між кореляційними функціями та спектрами сигналів.
Модуляція, демодуляція – загальні поняття. Амплітудна модуляція. Кутова модуляція. Фазова модуляція. Частотна модуляція. Квадратурна модуляція.
Демодуляція модульованих сигналів. Синхронне детектування.
Модуляції, що використовуються при передачі цифрової інформації. Частотна маніпуляція. Мінімальна частотна маніпуляція. Квадратурно-амплітудна маніпуляція.
Демодуляція квадратурно-амплітудної маніпуляції.
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.
10. Авіоніка: навч. посіб. / В.П. Харченко, І.В. Остроумов. – К. : НАУ, 2013. – 272 с.