31561 Anvendt signalbehandling
2016/2017
Overordnede kursusmål
Kursets mål er at give den studerende en solid basis for analyse og
behandling af analoge og digitale signaler, der stammer fra enten
deterministiske eller stokastiske systemer. Der lægges stor vægt på
signaleksempler fra bl.a. den medicinske verden, og gennem
computerdemonstrationer og øvelser gives også en praktisk
introduktion til signalanalyse og signalbehandling. Programmet
Matlab benyttes til øvelserne i kombination med forskellige
signaler fra bl.a. den medicinske verden (f.eks. EKG og forskellige
ultralydsignaler), og der lægges navnlig vægt på behandling af
stokastiske signaler. I kurset laves en række øvelser.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Bruge almindelige Fourier transformations-regler og egenskaber
til at bestemme Fourier transformationen af komplekse analoge og
digitale signaler.
- Forholde sig til periodiske og ikke-periodiske analoge samt
digitale signalers spektrum og vise (plotte) disse med korrekt
akse-notation som f.eks. Hertz og Volt.
- Bestemme auto- og krydskorrelations-funktioner af stokastiske
analoge og digitale signaler.
- Analysere pol-nulpunkts diagrammer til bestemmelse af lineære
tids-uafhængige systemers kausalitet og stabilitet.
- Bruge z-transformationen til at beregne impulsrespons og
overføringsfunktion for lineære tids-uafhængige systemer.
- Bestemme kvantiseringsfejl ved analog-til-digital (A/D)
konvertering og modellere fejlkilder i filtre pga. endelig
præcision.
- Designe simple lavpas-, højpas-, båndpas-, båndstop- og
notch-filtre ved brug af pol-nulpunkts analyse,
transformationsregler vedrørende filtre og Matlab toolboxen til
signalbehandling.
- Finde effekttæthedsspektret af stokastiske signaler ved brug af
ikke-parametriske samt parametriske metoder til
spektral-estimering.
- Anvende teknikker indenfor signalbehandling til bearbejdning af
biologiske signaler. Bearbejdningen kan f.eks. omhandle bestemmelse
af hjerterytmen ud fra EKG-signaler eller bestemmelse af
blodhastighed og hastighedsprofil ud fra ultralydsignaler.
- Med egne ord at give eksempler på signalbehandlings-teknikker
der anvendes i forskellige applikationer indenfor f.eks.
telekommunikation, radar og sonar samt bio-medicinske
systemer.
- Kommunikere fejlfrit om emner i signalbehandling på
engelsk
Kursusindhold
Klassifikation af signaler. Analytiske signaler. Anvendelsen af den
hurtige fouriertransformation (FFT). Analyse af stokastiske
signaler. Korrelationsfunktioner, effektspektre og krydsspektre for
stokastiske signaler. Fejl ved omsættelse fra analoge til digitale
signaler. Digitale filtre og deres fejlkilder. Simple mål for
signaler. Modulation af analoge og digitale signaler. Tilpasset
filter. Spektralestimation. Parametriske modeller. Brug af
signalbehandlingssoftware (Matlab). Behandling af biomedicinsk
signal. Øvelser.
Litteraturhenvisninger
John G. Proakis and Dimitris G. Manolakis, Digital Signal
Processing. Principles, Algorithms, and Applications, Fourth
Edition, Pearson Prentice Hall, 2007.
Sidst opdateret
01. november, 2016