22051 Signaler og lineære systemer i diskret tid

2024/2025

Kursusinformation
Signals and linear systems in discrete time
Engelsk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (BSc), Computer Engineering
Retningsspecifikt kursus (BSc), Elektroteknologi
Retningsspecifikt kursus (BSc), Medicin og teknologi
E1B (tors 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, computerøvelser med Matlab eller Python.
13-uger
E1B, F1B, Eksamen kan fordeles på tværs af flere dage afhængig af antallet af studerende
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Mundtlig eksamen afholdes på engelsk. Afleveringerne anses som delprøve og skal bestås som forudsætning for at kunne deltage i det mundtlige eksamen. Karakteren gives som helhedsvurdering.
20 minutter
Ingen hjælpemidler
7-trins skala , ekstern censur
31606
31030.30160.22052
31605/22050 , Kurset er en fortsættelse af kursus 22050 (tidligere 31605). Tilsvarende studieaktiviteter forudsættes. Forudgående kendskab til Matlab eller et andet programmeringssprog (eks. C, Python, Julia) er en fordel, men ikke strengt nødvendigt. Supplerende materiale vil blive givet, hvis det er nødvendigt.
Bastian Epp , Lyngby Campus, Bygning 352, Tlf. (+45) 4525 3953 , bepp@dtu.dk
22 Institut for Sundhedsteknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Kurset har som overordnet mål at introducere studerende til teorier, analyse- og syntesemetoder for signaler og systemer i diskret tid. Der skal foretages kvalitative og kvantitative vurderinger såvel som detaljerede skriftlige beregninger. Eksempler og applikationer af digital signalbehandling med Matlab vil blive gennemgået. Der gives uddybende feedback til de afleverede opgaver.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • forklare principperne for sampling af signaler i kontinuert tid.
  • redegøre for sammenhænge og forskelle mellem fouriertransformationen, den tidsdiskrete fouriertransformation og den diskrete fouriertransformation.
  • implementere algoritmer til beregning af rekursive og ikke-rekursive digitale filtre i Matlab.
  • konvertere kontinuert-tids filtre til diskret-tids filtre ved brug af den bilineære transformation.
  • benytte et spektrogram til at analysere tids/frekvens indholdet af et signal.
  • beregne effektspektret at et stokastisk signal.
  • analysere diskret-tids signaler og diskret-tids systemer i tids-, frekvens- og z-domænet.
  • designe rekursive og ikke-rekursive digitale filtre.
  • vurdere hvilken samplingsfrekvens, kvantisering og filtertype, der er nødvendig for at opfylde en simpel problemspecifikation.
  • implementere computerprogrammer og visualisere resultater ved brug af Matlab.
  • anvende engelsk sprogbrug indenfor digital signalbehandling og udarbejde opgaverne på engelsk.
  • indsamle og benytte information fra forskellige litterære kilder.
Kursusindhold
Som en fortsættelse af kurset 31605/22050 Signaler og lineære systemer, introducerer dette kursus signaler og lineære systemer i diskret tid, digitale filtre og adaptive lineære neurale netværk fra et teknisk perspektiv. Metoderne bliver anvendt i forskellige områder af digital signalbehandling: akustik, telekommunikation, medikoteknik, regulering. Kurset indeholder følgende emner:
- Tidsdomæneanalyse og differensligninger,
- Samplingsætningen,
- Diskret-tid Fouriertransformation (DTFT),
- Hurtig fouriertransformation (FFT),
- z-transformation,
- IIR og FIR digitale filtre,
- Kort-tids fouriertransformation
- Effektspektret af et stokastisk signal
- Støjreduktion
Litteraturhenvisninger
Anbefalet:

[1] T. Holton, Digital Signal Processing - Principles and Applications, Cambridge University Press.
Desuden udleveret materiale.

De er ikke nødvendigt at have bogen for at kunne følge kurset. Andre bøger som dækker over samme emne kan også anvendes. Notationen i kursets materiale følger dog [1].
Bemærkninger
Kurserne 22050, 22051 og 22052 udgør et specialiseringsforløb inden for signalbehandling og bør tages i nævnte rækkefølge.


Der bruges Matlab i kurset.

E-learning anvendes i form af podcast foredrag, on-line quiz (hjemmeopgaver), chat room, diskussionsforum/blog, elektronisk baseret opgaverettelse, web-baserede værktøjer og digital whiteboard.
Sidst opdateret
02. maj, 2024