Kal_plan_IIS

Кафедра 18. «Конструирование приборов и установок»

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ЯР и ЭУ

часть 2, для группы Ф9-07

1 неделя

Цели и задачи курса. Преобразование сигналов в ИИС – термины и определения. Обобщенная структурная схема ИИС. Общая постановка задачи дискретизации. Критерии оценки погрешности дискретизации.

2 неделя

Равномерная дискретизация. Выбор интервала дискретизации с помощью функций отсчетов. Теорема Котельникова. Свойства функций отсчетов. Практические аспекты выбора шага дискретизации реальных сигналов.

3 неделя

Метод точечной интерполяции в задачах дискретизации. Дискретизация с использованием интерполирующих полиномов Лагранжа. Выбор шага дискретизации интерполяцией полиномами нулевой, первой и второй степеней.

4 неделя

Дискретизация с использованием экстраполирующих многочленов Тейлора. Ступенчатая экстраполяция. Линейная экстраполяция. Адаптивная дискретизация. Дискретизация с кратными и некратными интервалами.

5 неделя

Общая постановка задачи квантования сигналов по уровню. Зависимость среднеквадратической погрешности квантования от интервала квантования. Шумы квантования. Квантование сигналов при наличии помех.

6 неделя

Ортогональные преобразования сигналов в базисе кусочно-постоянных знакопеременных функций. Функции Радемахера. Функции Уолша. Системы упорядочения функций Уолша. Разложение непрерывных сигналов по функциям Уолша.

7 неделя

Основные понятия линейной цифровой обработки дискретных сигналов. Общий вид уравнений цифровой фильтрации. Структурные элементы линейных цифровых фильтров. Модели дискретных сигналов.

8 неделя

Характеристики дискретных (цифровых) фильтров. Импульсная характеристика дискретного фильтра. Основной алгоритм цифровых фильтров. Частотный коэффициент передачи, АЧХ и ФЧХ цифрового фильтра.

9 неделя

Z–преобразование, его использование в задачах цифровой обработки сигналов. Основные свойства Z-преобразования. Z-преобразование некоторых дискретных сигналов. Системная функция цифрового фильтра.

10 неделя

Цифровые алгоритмы преобразований в ИИС. Связь системной функции с частотной характеристикой фильтра. Обратное Z –преобразование, способы его вычисления. Теорема о вычетах. Метод разложения на простые дроби.

11 неделя

Дискретное преобразование Фурье. Свойства ДПФ. Обратное ДПФ. Связь ДПФ и спектра дискретного сигнала. Равенство Парсеваля для дискретных сигналов. Связь ДПФ с Z-преобразованием.

12 неделя

Цифровая обработка сигналов в частотной области. Быстрое преобразование Фурье, его достоинства. Алгоритм БПФ с прореживанием по времени.

13 неделя

Устойчивость и физическая реализуемость дискретных линейных систем. Устойчивость нерекурсивных цифровых фильтров. Критерии устойчивости рекурсивных цифровых фильтров.

14 неделя

Реализация алгоритмов цифровой обработки сигналов. Структурные схемы нерекурсивных фильтров. Принципы построения рекурсивных цифровых фильтров. Прямые и канонические формы структур фильтров.

15 неделя

Этапы проектирования линейных цифровых фильтров. Методы синтеза фильтров с конечной импульсной характеристикой. Достоинства и недостатки КИХ-фильтров. Метод проектирования КИХ-фильтров с помощью функций окна.

16 неделя

Проектирование фильтров с импульсной характеристикой бесконечной длины. Метод инвариантного преобразования импульсной характеристики, его варианты. Метод билинейного z-преобразования. Достоинства и недостатки БИХ-фильтров.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

Семинар 1. Равномерная дискретизация по теореме Котельникова.

Семинар 2. Выбор шага дискретизации сигналов методами интерполяции и экстраполяции.

Семинар 3. Квантование по уровню. Оценка шумов квантования.

Семинар 4. Временные и частотные характеристики дискретных фильтров.

Семинар 5. Прямое и обратное Z-преобразования.

Семинар 6. Алгоритмы дискретного и быстрого преобразований Фурье.

Семинар 7. Оценка устойчивости цифровых фильтров. Структуры построения фильтров.

Семинар 8. Проектирование линейных цифровых фильтров.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.	004 С32	Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. – СПб.: Питер, 2006. – 751 с.
2.	519.7 Д53	Дмитриев В.И. Прикладная теория информации. М.: Высшая школа, 1989. – 319 с.
3.	621.39 Д73	Древс Ю.Г., Реутов В.Ф. Ортогональные преобразования сигналов и их применение в технике. – М.: МИФИ, 1988. – 84 с.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.	621.39 Р12	Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. – М.: Мир, 1978. – 884 с.
2.	681.3 О62	Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. – М.: Связь, 1979. – 416 с.
3.	004 О75	Основы цифровой обработки сигналов./ Солонина А.И и др. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. –753 с.