Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21/01 утверждаю icon

Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 21/01 утверждаю


Смотрите также:
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 «утверждаю»...
Учебной дисциплины ф тпу 1 -21/01 утверждаю директор игнд: А. К. Мазуров 2009 г...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 «Утверждаю»...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 21/01 утверждаю...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю...
Рабочая программа учебной дисциплины нф тпу утверждаю...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 «утверждаю»...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1- 21/01 утверждаю...



Загрузка...
скачать

Рабочая программа учебной дисциплины


Ф ТПУ 7.1 – 21/01





УТВЕРЖДАЮ:

Декан факультета АВТ

_______________С.А. Гайворонский


"____" ___________ 2006 г.


МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ


Рабочая программа для магистрантов направления "Информатика и вычислительная техника", обучающихся по магистерским программам:"Микропроцессорные системы", "Компьютерный анализ и интерпретация данных".

^ Факультет автоматики и вычислительной техники (АВТФ)

Обеспечивающая кафедра - кафедра Вычислительной техники (ВТ)


Курс 5

Семестр 10

Учебный план набора 2006 года

Распределение учебного времени


Лекции 18 часов (ауд.)

Лабораторные занятия 18 часов (ауд.)

^ Всего аудиторных занятий 36 часа

Самостоятельная (внеаудиторная) работа 72 часа

Общая трудоемкость 108 часов


Зачет в 10 семестре

2006

Предисловие



Рабочая программа составлена на основе приказа № 1554 от 15.07.97 об открытии магистерской подготовки по направлению 230100 (552800) «Информатика и вычислительная техника» и приказа № 15/од от 28.03.2006г. об открытии магистерской подготовки по программе «Компьютерный анализ и интерпретация данных»


РАССМОТРЕНА и ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры вычислительной техники.

«______» ________________2006г. протокол № __________


Разработчик

д.т.н., профессор,

зав. кафедрой ВТ ____________________________Н.Г.Марков


Зав. обеспечивающей кафедрой ВТ_____________Н. Г. Марков


Рабочая программа соответствует действующему плану.


Зав. выпускающей кафедрой ВТ ________________Н. Г. Марков


Аннотация



Рабочая программа учебной дисциплины «Методы и средства цифровой обработки сигналов» предназначена для подготовки магистров по программам: «Микропроцессорные системы», «Компьютерный анализ и интерпретация данных».Содержание программы соответствует ОС ТПУ и включает следующие разделы: преобразование аналоговых сигналов в цифровые; ортогональные преобразования при цифровой обработке сигналов; метод быстрого преобразования Фурье, класс несинусоидальных ортогональных функций; применение ортогональных преобразований и обработка пространственных данных.

Программа разработана д.т.н., профессором Марковым Николаем Григорьевичем, кафедра вычислительной техники факультета автоматики и вычислительной техники. E-mail: markov@ce.cctpu.edu.ru.


Abstract


The syllabus of the course «Methods and Tools of Digital Signal Processing» is intended for preparing masters on programs «Microprocessor Systems», «Computer analysis and Data Interpretation» of direction 230100 «Computer Science and Computer Engineering».

The syllabus corresponds to the Educational Standard of TPU and includes the following issues: transforming analog signals to digital ones; orthogonal transformations in digital signal processing; fast Fourier transformation method; class of non-sinusoidal orthogonal functions; applying orthogonal transformations and processing spatial data.

The syllabus has been developed by Prof. Nikolay Grigorjevich Markov, Computer Engineering Faculty of Automation and Computer Engineering Department. E-mail: markov@ce.cctpu.edu.ru.


1 Цели и задачи учебной дисциплины


1.1 Целью преподавания дисциплины является усвоение студентами особенностей преобразования аналоговых сигналов в цифровые, а также изучение методов и средств цифровой обработки сигналов на основе различных ортогональных преобразований. При этом у студентов должна быть сформирована мотивация к самообразованию за счет активизации самостоятельной познавательной деятельности.


В результате изучения по данной дисциплине студент должен понимать:

  • научно - техническую терминологию в области цифровой обработки сигналов;

  • междисциплинарный характер дисциплины.

Студент должен знать:

  • вопросы дискретизации сигналов и квантования их по уровню;

  • представление сигналов с помощью ортогональных преобразований;

  • основные методы и алгоритмы вычисления дискретного преобразования Фурье;

  • дискретные преобразования на основе несинусоидальных ортогональных функций (функции Уолша, Радемахера, Хаара);

  • основные области применения ортогональных преобразований;

  • основные методы обработки пространственных данных.

Студент должен уметь:

  • выбирать метод и алгоритм ортогональных преобразований для решения конкретных прикладных задач;

  • обрабатывать сигналы в системе цифровой обработки сигналов ISP;

  • выбирать метод обработки пространственных данных в зависимости от их типа;

  • выбирать обменные форматы с учетом особенностей системы, порождающей данные и системы принимающей данные.



1.2 Задачами изложения и изучения дисциплины являются:



  • изучение возможностей основных методов и алгоритмов цифровой обработки сигналов на основе ортогональных преобразований, а также методов обработки пространственных данных;

  • применение этих методов и алгоритмов в решении конкретных научно-технических задач обработки сигналов;

  • организация учебного процесса, обеспечивающая активизацию познавательной деятельности студента: чтение лекций с обсуждением проблем, подготовка рефератов по вопросам, вынесенным на самостоятельное изучение.




  1. ^ Содержание теоретического раздела дисциплины

(лекции) - (18 часов)



    1. Преобразование аналоговых сигналов в цифровые (2 часа).

Основные понятия. Дискретизация сигналов. Квантование сигналов по уровню.



    1. Ортогональные преобразования при цифровой обработке сигналов (7 часов).

Представления сигнала с помощью ортогональных преобразований. Фурье – представление сигналов. Фурье – представление временных последовательностей. Дискретные преобразования Фурье. Обзор методов вычисления дискретного преобразования Фурье. Метод быстрого преобразования Фурье (БПФ). Наиболее употребительные процедуры БПФ. Применение метода БПФ. Двухмерное БПФ. Алгоритм Винограда вычисления дискретного преобразования Фурье.



    1. Несинусоидальные ортогональные функции (5 часов).

Определение частости. Функции Радемахера и Хаара. Функции Уолша. Упорядочение по частости или по Уолшу. Упорядочение по Пэли. Упорядочение по Адамару. Преобразование Уолша-Адамара. Быстрое преобразование Уолша-Адамара.



    1. Обработка пространственных данных (4 часа).

Типы пространственных объектов. Модели пространственных данных. Методы обработки пространственных данных. Конвертирование пространственных данных. Перспективные форматы и стандарты пространственных данных.

3 Содержание практического раздела дисциплины


3.1 Лабораторные работы (18 час./18 час.)


3.1.1

Знакомство с системой цифровой обработки сигналов ISP -



2 часа/2 часа

3.1.2

Вычисление свертки и корреляционной последовательности с использованием программ быстрого преобразования Фурье в системе ISP –

Исследование вопросов точности вычисления свертки и корреляционной функции



8 часов/8 часов

3.1.3

Реализация преобразования Уолша-Фурье и преобразования Фурье-Уолша –

Исследование точности проводимых преобразований



8 часов/8 часов

Внеаудиторная работа (18 часов) включает освоение системы ISP, анализ результатов компьютерных экспериментов и написание отчетов по лабораторным работам.


^ 4 Программа самостоятельной познавательной деятельности (54 часа)



  1. Самостоятельная деятельность рассматривается как вид учебного труда, позволяющий целенаправленно формировать и развивать самостоятельность студента как его личностное качество.

Самостоятельная работа организуется в следующих формах:

  • аудиторной, без преподавателя в компьютерном классе (при подготовке к лабораторным работам с целью проведения компьютерных экспериментов при исследовании вопросов точности изучаемых ортогональных преобразований) (14 часов);

  • аудиторной, без преподавателя в компьютерном классе (при решении задач, вынесенных на самостоятельное изучение) - (20 часов);

  • внеаудиторной (проработка книг, лекций, подготовка к экзамену) (20 часов).



4.2 Перечень задач, выносимых для самостоятельного выполнения:

  1. Задачи спектрального анализа сложных сигналов, решаемых с использованием программы быстрого преобразования Фурье.

Каждому студенту выдается для спектрального анализа свой исходный сложный сигнал.

  1. Провести сравнительный анализ эффективности преобразований Уолша-Адамара, упорядоченного по Адамару и преобразования Уолша-Адамара, упорядоченного по Уолшу.



Сравнительный анализ проводится с использованием системы цифровой обработки сигналов ISP.

    1. Провести сравнительный анализ эффективности методов обработки пространственных объектов типа «точка» и «полилиния».

    2. Изучение областей применения ортогональных преобразований сигналов по современным литературным источникам. Написание рефератов, освещающих области применения этих преобразований.




  1. Текущий и итоговый контроль результатов изучения дисциплины



    1. При изучении дисциплины используются следующие виды контроля:

  • текущий контроль за выполнением задач, вынесенных на самостоятельное изучение;

  • текущий контроль за написанием и защитой реферата по заданной теме (области применения ортогональных преобразований сигналов);

  • защита отчетов по лабораторным работам.

Итоговый контроль:

к сдаче зачета допускается студент, выполнивший и защитивший все отчеты по лабораторным работам, защитивший реферат по теме вынесенной на самостоятельное изучение и защитивший результаты решения задач 1, 2 и 3 из перечня 4.2.



    1. Образцы экзаменационных билетов



Билет №1

1 Метод быстрого преобразования Фурье.

2 Преобразование Уолша-Адамара, упорядоченное по Адамару.


Билет №2

1 Преобразование Уолша-Адамара, упорядоченное по Уолшу.

2 Дискретизация сигналов.


Билет №3

1 Квантование сигналов по уровню.

2 Прямой метод вычисления дискретного преобразования Фурье. Алгоритм Герцеля.


Билет №4

1 Быстрое преобразование Уолша-Адамара, упорядоченное по Адамару.

2 Функции Радемахера и Хаара.


Билет №5

1 Вывод формул быстрого преобразования Фурье.

2 Алгоритм Винограда вычисления дискретного преобразования Фурье.


^ 6 Учебно-методическое обеспечение дисциплины



  1. Перечень обучающих программ, используемых в дисциплине:

  1. Программное обеспечение системы цифровой обработки сигналов ISP и руководство пользователя системы ISP.




  1. Перечень рекомендованной литературы


Основная

  1. Ахмед Н., Рао К.Р. Ортогональные преобразования при обработке цифровых сигналов: Пер. с англ./Под ред. И.Б.Фоменко. – М.: Связь, 1980. – 248 с.

  2. Залманзон Л.А. Преобразования Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управление, связи и других областях. – М.: Наука, 1989. – 496 с.

  3. Марков Н.Г. Методы и средства цифровой обработки сигналов: Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 1997. – 120 с.

  4. Кошкарев А.В. Толковый мини-словарь основных терминов по геоинформатике (с английскими эквивалентами)//М.: Изд-во ГИС-Ассоциации, 2003, - 264с.

  5. Кошкарев А.В., Сорокин А.Д. Форматы и стандарты цифровой пространственной информации // ГИС-обозрение, весна 1995 г. – с.40-45.

  6. Медведев Е.М. Методы обработки элементарных пространственных объектов// Геопрофи, 2006, №5,- с.39-42.



Дополнительная





  1. Гайфулин Б.Н. Диалоговая система моделирования и цифровой обработки сигналов ISP. Описание. Руководство пользователя. – Черноголовка.: ИПТМ АН СССР. – 1992. – 25с.

Дата разработки: 16.12.06

Разработчик: Марков Н.Г.





Скачать 80,37 Kb.
оставить комментарий
Дата13.10.2011
Размер80,37 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх