Overordnede kursusmål
Kursets mål er at give den studerende et solidt grundlag 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. Kurset indeholder en række computerøvelser i
Matlab.
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-nulpunktsanalyse,
transformationsregler vedrørende filtre og Matlab værktøjskassen
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 give eksempler på signalbehandlingsteknikker 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
Sadasivan Puthusserypady, Applied Signal Processing, now publishers
inc., Boston – Delft, 2021.
Bemærkninger
Kurserne 22050, 22051 og 22052 udgør et specialiseringsforløb inden
for signalbehandling og bør tages i nævnte rækkefølge.”
Sidst opdateret
02. maj, 2024