FESB NASTAVA
Loading...
    Diplomski
    220 Elektronika i računalno inženjerstvo
    1. semestar
    Nema predmeta

    Sustavi za digitalnu obradu signala

    (FELH08)
    2024/25 godina
    preduvjeti za upis
    nema
    ciljevi predmeta

    Kolegij pruža napredna znanja s područja arhitekture i primjene sustava za digitalnu obradu signala

    očekivani ishodi učenja

    Studenti će nakon uspješno savladanog predmeta moći:
    1. Izabrati informacijski kapacitet, uzorkovanje, kvantificiranje i kodiranje.
    2. Osmisliti LTI sustave i strukturu LTI sustava.
    3. Ispitati impulsni odziv LTI-a.
    4. Procijeniti algoritme vremenskog i frekvencijskog područja i FFT.
    5. Kreirati FIR i IIR filtre.
    6. Organizirati rad DSP sustava.

    nositelji predmeta
    nastava i predavači
     
    30 sati
    2 sata tjedno × 15 tjedana
     
    Laboratorijske vježbe
    30 sati
    2 sata tjedno × 15 tjedana
    sadržaj

    Prikaz veličina. Informacijski kapacitet. Uzorkovanje, kvantiziranje i
    kodiranje. Elementi sustava za obradu signala. A/D i D/A pretvornici.
    Svojstva pretvornika. Filtri za izbjegavanje preklapanja i rekonstrukcijski
    filtri. Filtri s preklapanjem kapaciteta. Cjelobrojna aritmetika. Aritmetika
    fiksnog i pomičnog zareza. Množenje i akumuliranje. Arhitektura sustava za
    obradu signala. Paralelna obrada. Harvardska arhitektura. Programska i
    radna memorija. Podrška obradi i dobavi podataka. Elementarni signali.
    Kompleksne vrijednosti. Svojstva linearnih, vremenski nepromjenljivih
    sustava (LTI). Osnovna struktura LTI sustava. Osnovni algoritmi
    vremenskog područja. Impulsni odziv LTI sustava. Implicitna i eksplicitna
    konvolucija. Filtri s konačnim (FIR) i beskonačnim (IIR) odzivom. Osnovi
    algoritmi frekvencijskog područja. Fourierov niz i transformacija
    neperiodičnih signala. Z transformacija. Diskretna i brza Fourierova
    transformacija (DFT i FFT). Povezivanje DSP. Višeprocesorske strukture.
    Paralelni i serijski prijenos. PCM. Matrične metode i operatori. Detekcija
    rubova. Algoritmi i sklopovi neizravne logike. Kompresija signala.

    preporučena literatura
    • Lynn, P.A.; Fuerst, W.: Introductory Digital Signal Processing with Computer Applications, John Wiley & Sons, 2nd edition 1998.

    dopunska literatura
    • Proakis, J.G., Manolakis, D.G.: Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, and Applications, 4th Edition, Pearson, 2006.

    jezik poduke
    Hrvatski
    način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula

    Mišljenja studenata o kvaliteti nastave putem anketa.
    Povremeno promatranje i evaluacija nastave od strane predstojnika zavoda za
    elektroniku.

    ispit (način polaganja, ispitni rokovi)

    Ocjena(%)= 0,25L + 0,75(M1 + M2 + S)/3 + D

    gdje je:
    L - ocjena iz laboratorijskih vježbi izražena u postocima,
    S - bodovi na projektu izraženi u postocima,
    M1, M2 - bodovi na međuispitima/ispitima teorije izraženi u postocima (M1 - prvi dio gradiva, M2 - drugi dio gradiva).
    D – dodatni bodovi (opcionalno).

    Konačna se ocjena utvrđuje na sljedeći način:
    Postotak Ocjena
    50% do 61% dovoljan (2)
    62% do 74% dobar (3)
    75% do 87% vrlo dobar (4)
    88% do 100% izvrstan (5)

    LABORATORIJ (L)
    Studenti si tijekom akademske godine obavezni prisustvovati barem 50% laboratorijskih vježbi. Pri tome, manja prisutnost utječe na maksimalni iznos od L koji mogu ostvariti i to po formuli max(L)=(100%-7%*k), gdje je k broj izostanaka. L predstavlja postotak dobiven polaganjem gradiva laboratorijskih vježbi nakon odslušanih laboratorija (2 termina tijekom nastave). Student mora dobiti minimalno 50% od L da bi se smatralo da je odradio laboratorijske vježbe. Ostvarivanjem manje od 50% od L ili neprisustvom potrebnom postotku laboratorijskih vježbi, student gubi pravo pristupa ispitima kolegija u tekućoj akademskoj godini.

    TEORIJA (M1 i M2)
    Gradivo je podijeljeno na dvije cjeline (M1 i M2, a svaka cjelina se sastoji od po dva tematska dijela) koje studenti se polažu odvojeno na međuispitima i ispitima. Za uspješno polaganje gradiva iz pojedine cjeline na međuispitu i/ili ispitu, studenti moraju istovremeno zadovoljiti dva uvjeta :
    - dobiti barem 50% od ukupnih bodova,
    - dobiti barem 25% od ukupnih bodova na svakom tematskom dijelu.

    PROJEKT (S)
    Tijekom semestra studenti izrađuju obavezan projektni rad u ocjeni učestvuje ravnopravno kao teorijske cjeline. Projektni zadatak se definira u dogovoru sa studentom, a može biti teorijski, praktičan ili kombinacija. Složenost projektnog zadatka definira i maksimalni postotak bodova koji se može ostvariti u ovoj kategoriji,

    Uvjet za konačnu pozitivnu ocjenu je pozitivna ocjena laboratorijskih vježbi (L>=50%(, pozitivna ocjena projekta (S>=50%) i pozitivna ocjena međuispita teorije (M1>=50%, M2>=50% uy dodatne uvjete tematskih dijelove a koji su opisani prije).

    Prisutnost na predavanjima nije obavezna ali je poželjna te će studenti u ovisnosti o svojoj prisutnosti (temeljem evidencije koja će se voditi) potencijalno biti stimulirani s dodatnim bodovima (D) u opsegu do 10%.

    Ispitni rokovi: prema kalendaru nastave, ispitna grupa 24

      Nastavne jedinice za Predavanja Broj sati
    1.

    1. DIGITALNA OBRADA SIGNALA
    1.1. Područje digitalne obrade signala
    1.2. Uzorkovanje i A/D pretvorba
    1.3. Osnovne vrste digitalnih signala
    1.4. Neodređenost digitalnih signala
    2. SUSTAVI ZA DIGITALNU OBRADU SIGNALA
    2.1. Linearni vremenski nepromjenljivi sustavi (LTI)
    2.2. Struktura i ostala svojstva LTI sustava
    2.3. Nelinearni i vremenski promjenljivi sustavi

    2 sata
    2.

    3. ANALIZA U VREMENSKOM PODRUČJU
    3.1. Vremenski opis signala
    3.2. LTI odziv na impuls
    3.3. LTI odziv na step
    4. DIGITALNA KONVOLUCIJA
    4.1. Konvolucijska suma
    4.2. Svojstva konvolucije
    4.3. Prijelazne pojave u LTI sustavima
    4.4. Jednadžbe diferencija

    2 sata
    3.

    5. ANALIZA U FREKVENCIJSKOM PODRUČJU
    5.1. Osnove frekvencijske analize
    5.2. Diskretni Fourierov niz
    5.3. Svojstva i energija spektra
    5.4. Svojstva diskretnog Fourierovog niza

    2 sata
    4.

    6. TRANSFORMACIJA APERIODIČKIH DIGITALNIH SEKVENCI
    6.1. Transformacija aperiodičkih sekvenci
    6.2. Inverzna transformacija aperiodičkih sekvenci
    6.3. Transformacija jediničnog impulsa i svojstva
    6.4. Frekvencijski odziv LTI sustava
    6.5. Jednadžba diferencija i frekvencijski odziv, svojstva

    2 sata
    5.

    7. Z TRANSFORMACIJA
    7.1. Definicija Z transformacije
    7.2. Inverzna Z transformacija
    7.3. Polovi i nule u Z ravnini
    7.4. LTI 1. i 2. reda u Z ravnini

    2 sata
    6.

    8. SINTEZA NEREKURZIVNIH FILTARA
    8.1. Nerekurzivni digitalni filtri i njihova svojstva
    8.2. Filtar pomične srednje vrijednosti
    9. SINTEZA NEREKURZIVNIH FILTARA FOURIEROVOM TRANSFORMACIJOM
    9.1. Sinteza FIR Fourierovom transformacijom
    9.2. Prozori, kvadratični i trokutasti
    9.3. Von Hann i Hamming prozor
    9.4. Kaiserov i prozor jednakog valovanja
    9.5. Digitalni diferencijatori

    2 sata
    7.

    10. SINTEZA REKURZIVNIH FILTARA
    10.1. Rekurzivni digitalni filtri i njihova svojstva
    10.2. Sinteza pomoću nula i polova
    10.3. Sinteza IIR s pomoću analognih filtara
    10.4. Impulsno invarijantni filtri
    10.5. Filtri s uzorkovanjem frekvencija
    10.6. Digitalni integratori

    2 sata
    8.

    1. kolokvij

    2 sata
    9.

    11. DISKRETNA FOURIEROVA TRANSFORMACIJA
    11.1. Definicija DFT
    11.2. Svojstva DFT
    11.3. Računanje DFT
    12. BRZA FOURIEROVA TRANSFORMACIJA
    12.1. Definicija FFT
    12.2. Elementi FFT izračuna
    12.3. Grafički prikaz FFT izračuna
    12.4. FFT leptir i simbolički zapis

    2 sata
    10.

    13. FFT POSTUPCI
    13.1. Decimacija po bazi 2 u vremenu
    13.2. Izračun na istom mjestu i izbor razmještaja
    13.3. Decimacija po bazi 2 po frekvenciji
    14. FFT OBRADA SIGNALA
    14.1. Spektralna analiza i prozori
    14.2. Analiza LTI sustava
    14.3. Brza konvolucija

    2 sata
    11.

    15. A/D I D/A PRETVORBA
    15.1. Sustav za A/D u D/A pretvorbu
    15.2. Teorem uzorkovanja
    15.3. Analogni filtri za A/D i D/A pretvorbu
    15.4. Filtri s preklapanjem kapaciteta
    16. UREĐAJI ZA A/D I D/A PRETVORBU
    16.1. Svojstva A/D pretvornika
    16.2. Osnovne vrste A/D pretvornika
    16.3. A/D pretvornici s preuzorkovanjem
    16.4. D/A pretvornici
    16.5. Svojstva pogrješki A/D i D/A pretvornika

    2 sata
    12.

    17. BROJČANE VELIČINE
    17.1. Brojčane veličine u zapisu s nepomičnim zarezom
    17.2. Aritmetičke operacije nepomičnog zareza
    17.3. Brojčane veličine u zapisu s pomičnim zarezom
    17.4. Aritmetičke operacije pomičnog zareza

    2 sata
    13.

    18. SKLOPOVLJE DSP SUSTAVA
    18.1. Arhitektura konvencionalnih mikroračunala
    18.2. Arhitektura DSP sustava
    18.3. Sklopovlje podrške aritmetičkim operacijama
    18.4. Sklopovlje podrške pristupu podacima

    2 sata
    14.

    19. POVEZIVANJE DSP SUSTAVA
    19.1. DSP u računalnom sustavu
    19.2. Povezivanje s računalom domaćinom
    19.3. Povezivanje s A/D i D/A sustavom
    20. PROGRAMSKA PODRŠKA DSP SUSTAVA
    20.1. Izbor programskog jezika
    20.2. Skup instrukcija DSP procesora
    20.3. Primjena viših programskih jezika (C)

    2 sata
    15.

    2. kolokvij

    2 sata
      Nastavne jedinice za Laboratorijske vježbe Broj sati
    1.

    1. Osnovna arhitektura Blackfin procesora
    2. Tipovi podataka
    3. Osnovne operacije s registrima
    4. Struktura asemblerskog programa
    5. VisualDSP++ 5.0

    2 sata
    2.

    1. Aritmetičke operacije
    2. Posmak
    3. Logičke operacije
    4. ASTAT registar
    5. Uvjetni skokovi
    6. Rad s nizovima

    2 sata
    3.

    1. Ciklička polja
    2. Sklopovske petlje

    2 sata
    4.

    1. Rad sa stogom
    2. Redoslijed izvršavanja naredbi programa
    3. Paralelne naredbe

    2 sata
    5.

    1. Konvolucija

    2 sata
    6.

    1. Prekidi
    2. Programabilne zastavice

    2 sata
    7.

    1. DMA

    2 sata
    8.

    1. Sinkroni serijski prijenos podataka
    2. SPORT

    2 sata
    9.

    1. Filtriranje u vremenskom području
    2. VisualDSP runtime knjižnica funkcija

    2 sata
    10.

    1. Asinkroni serijski prijenos podataka
    2. UART

    2 sata
    Niste više prijavljeni

    Istekla vam je prethodna prijava te se morate ponovno prijaviti.

    Nastao je problem u radu sustava

    Informacije o problemu smo pohranili i nastojat ćemo ga riješiti. Ako vas ova greška sprječava da obavite nešto važno, možete nas odmah kontaktirati na helpdesk@fesb.hr.

    Vaš preglednik nije podržan

    Koristite web preglednik koji nije podržan. Za puno korisničko iskustvo, preuzmite najnoviju inačicu vašeg preglednika.