http://andromeda.df.lu.lv/wiki/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=KasparsDiLab - User contributions [en]2026-04-16T14:49:29ZUser contributionsMediaWiki 1.31.0http://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7554LU-DSP-b182018-05-21T14:28:21Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| '''MD-2 (Uzd-17 un Uzd-3) '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam. <br />
| '''MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT-I]. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| DFT-II<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.<br />
| ''' MD-3 (Uzd-4) '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam. <br />
| ''' MD-3 termiņš '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| Vielas atkārtojums.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.06.2018.<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, moving average filtru MAF (kad MAF koeficientu skaits N = 5 un N = 30), secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7553LU-DSP-b182018-05-16T19:09:14Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| '''MD-2 (Uzd-17 un Uzd-3) '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam. <br />
| '''MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT-I]. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| DFT-II<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.<br />
| ''' MD-3 (Uzd-4) '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam. <br />
| ''' MD-3 termiņš '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| Vielas atkārtojums.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.06.2018.<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, moving average filtru MAF (kad MAF koeficientu skaits N = 5 un N = 30), secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7551LU-DSP-b182018-05-03T16:08:29Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| '''MD-2 (Uzd-17 un Uzd-3) '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam. <br />
| '''MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT-I]. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| DFT-II<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.<br />
| ''' MD-3 (Uzd-4) '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam. <br />
| ''' MD-3 termiņš '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| Vielas atkārtojums.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, moving average filtru MAF (kad MAF koeficientu skaits N = 5 un N = 30), secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7550LU-DSP-b182018-05-03T11:52:30Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| '''MD-2 (Uzd-17 un Uzd-3) '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam. <br />
| '''MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT-I]. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| DFT-II<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.<br />
| ''' MD-3 (Uzd-4) '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam. <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| Vielas atkārtojums.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, moving average filtru MAF (kad MAF koeficientu skaits N = 5 un N = 30), secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7505LU-DSP-b182018-03-22T09:20:21Z<p>Kaspars: /* Prakstiskie uzdevumi */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| '''MD-2 (Uzd-17 un Uzd-3) '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam. <br />
| '''MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT-I]. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| DFT-II<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam. <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| Vielas atkārtojums.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, moving average filtru MAF (kad MAF koeficientu skaits N = 5 un N = 30), secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7504LU-DSP-b182018-03-22T09:15:27Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| '''MD-2 (Uzd-17 un Uzd-3) '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam. <br />
| '''MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT-I]. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| DFT-II<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam. <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| Vielas atkārtojums.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7503LU-DSP-b182018-03-22T09:12:02Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| '''MD-2 (Uzd-17 un Uzd-3) '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam. <br />
| '''MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT-I]. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| DFT-II<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| Vielas atkārtojums.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7502LU-DSP-b182018-03-22T09:02:07Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam. <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT-I]. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| DFT-II<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| Vielas atkārtojums.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7501LU-DSP-b182018-03-22T08:58:23Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT-I]. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| DFT-II<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| Vielas atkārtojums.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7500LU-DSP-b182018-03-21T19:33:08Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7476LU-DSP-b182018-03-15T16:42:20Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. FIR un IIR signālu filtri. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7465LU-DSP-b182018-03-08T14:04:49Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija.<br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| Konvolūcijas Octave implementācija. Šenona diskretizācijas teorēma. Saskaņotā filtrācija.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7462LU-DSP-b182018-03-01T16:35:11Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| '''MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| '''MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7459LU-DSP-b182018-02-28T20:28:37Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa !!!]<br />
<br> Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7457LU-DSP-b182018-02-28T18:23:13Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.) [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
Lineāras sistēmas.<br />
<br> Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija.<br />
<br> [http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija. ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7428LU-DSP-b182018-02-08T17:44:36Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>https://vault.edi.lv/index.php/s/nFY0Q2ZY6inbuwv<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7426LU-DSP-b182018-02-07T17:59:50Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/u/g8watnvs Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7420LU-DSP-b182018-02-01T12:20:57Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> DSP uzdevumi<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7419LU-DSP-b182018-02-01T12:18:06Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7418LU-DSP-b182018-02-01T12:13:10Z<p>Kaspars: /* Prakstiskie uzdevumi */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
* '''Uzd-25''': Izpildīt Octave kodu: C( : , : , 1 )=[1 0]; C( : , : , 2 )=[1 0]; C( : , : , 3 )=[1 0]; image( C ) un veikt attēla C filtrāciju ar Gausa filtru.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7417LU-DSP-b182018-02-01T12:08:10Z<p>Kaspars: /* Prakstiskie uzdevumi */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
** Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
** y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
** Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
** sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
** plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
** Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7416LU-DSP-b182018-02-01T12:06:46Z<p>Kaspars: /* Prakstiskie uzdevumi */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
<br> y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
<br> Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
<br> sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
<br> plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
<br> Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7415LU-DSP-b182018-02-01T12:06:03Z<p>Kaspars: /* Prakstiskie uzdevumi */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
<br> y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
<br> Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
<br> sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
<br> plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
<br> Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 ... 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], Y ass = ???<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7414LU-DSP-b182018-02-01T12:05:42Z<p>Kaspars: /* Prakstiskie uzdevumi */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': Izveidot programmu, kas sintezē sinusoīdas signālu ar parametriem: Amplitūda 1.2, Frekvence 5 Hz, Fāze pi/4. Attēlot to uz ekrāna laikā periodā [0 1] (sek.)<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
* '''Uzd-18''': Mainīt iepriekš ģenerētā signāla amplitūdu tā, lai signāla enerģija laika periodā [0 1] (sek.) būtu 1 un tad 1.2 (Normēt signālu pēc tā enerģijas). Attēlot normētos signālus uz ekrāna.<br />
* '''Uzd-19''': OCTAVE piemērs:<br />
Fs = 11025; % Definējam diskretizācijas frekvenci<br />
<br> y = wavrecord(5*Fs, Fs, 'double'); % Ierakstam 5 sekundes skaņas<br />
<br> Fa = 11025; % Definējam ieraksta atskaņošanas frekvenci<br />
<br> sound(y/max(y),Fa); % Atskaņojam ierakstīto<br />
<br> plot(y); % Attēlojam signālu grafiski<br />
<br> Klausīties ierakstu pie vairākām Fa vērtībām. Izdarīt secinājumus!<br />
* '''Uzd-20''': Izrēķināt sinusa funkcijas jaudu pie dažādām signāla diskretizācijas frekvencēm fs laika intervālā [0 1 sek.]. Sinusa amplitūda 1.45, frekvence 4 Hz un fāze pi/2. Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-21''': Vai pēc diskretizācijas iespējams precīzi noteikt nepārtraukta signāla maksimālo vērtību, izmantojot tikai signāla diskrētās vērtības un papildus tās neapstrādājot? Pamatot atbildi.<br />
* '''Uzd-22''': Ģenerēt attēlu (100x120), kas sastāv tikai no melniem vai baltiem pikseļiem. Melnā pikseļa parādīšanās varbūtība 0.7, bet baltā 0.3 Izvadīt attēlu uz datora ekrāna.<br />
* '''Uzd-23''': Ielādēt attēlu (jebkādu) OCTAVE vidē. Izvadīt to uz datora ekrāna. Veikt tam 2D konvolūciju ar sekojošām impulsa reakcijām: h1=[ 0 0 0; 0 1 0; 0 0 0 ] un h2=[ 1 1 1; 1 0 1; 1 1 1 ]. Rezultātus izvadīt uz datora ekrāna<br />
* '''Uzd-24''': Doti dati: X ass [0 1 2 3 4 5 6 7], Y ass [0 0.6700 3.9237 11.0340 22.9788 40.5927 ... 64.6190 95.7359]. Izrēķināt vērtības pie sekojošām X vērtībām, pieņemot, ka punkti pieder funkcijai, kas ir nepārtraukta: X ass [0 1.3000 2.6000 3.9000 5.2000 6.5000], <br />
Y ass = ???<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7413LU-DSP-b182018-02-01T11:48:26Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7412LU-DSP-b182018-02-01T11:47:53Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 30.01.2018. - 04.02.2018. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 05.02.2018. - 11.02.2018.<br />
C: 08.02.2018.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
|-<br />
| 12.02.2018. - 18.02.2018.<br />
C: 15.02.2018.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.02.2018. - 25.02.2018.<br />
C: 22.02.2018.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 26.02.2018. - 04.03.2018.<br />
C: 01.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 05.03.2018. - 11.03.2018.<br />
C: 08.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 12.03.2018. - 18.03.2018.<br />
C: 15.03.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 19.03.2018. - 25.03.2018.<br />
C: 22.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 26.03.2018. - 02.04.2018.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2018. - 08.04.2018.<br />
C: 05.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.04.2018. - 15.04.2018.<br />
C: 12.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.04.2018. - 22.04.2018.<br />
C: 19.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 23.04.2018. - 29.04.2018.<br />
C: 26.04.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 30.04.2018. - 06.05.2018.<br />
C: 03.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 07.05.2018. - 13.05.2018.<br />
C: 10.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.05.2018. - 20.05.2018.<br />
C: 17.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 21.05.2018. - 27.05.2018.<br />
C: 24.05.2018.<br />
| Vielas atkārtojums I. un II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 28.05.2018. - 03.06.2018.<br />
C: 31.05.2018.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| <br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b18&diff=7411LU-DSP-b182018-02-01T11:10:24Z<p>Kaspars: New page: =Digitālā (ciparu) signālu apstrāde= LU DF bakalauru kurss. * Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv]. === SVARĪGI=== Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kur...</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Naikvista frekvence, Šenona diskretizācijas teorija, Uzklāšanās efekts (aliasing). <br />
| ''' MD-3 (Uzd-9) '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 04.05.2016.<br />
| Latvijas Republikas Neatkarības atjaunošanas diena<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| Signālu filtri frekvenču apgabalā un [https://failiem.lv/u/hndmmyzz DFT slaidi v.2]<br />
| ''' MD-3 termiņš '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I. un II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| ''' Pēc 20.jun. datuma neesmu LV '''<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=User:Leo&diff=7410User:Leo2018-02-01T11:09:07Z<p>Kaspars: /* '''Kursi''' */</p>
<hr />
<div>__NOTOC__<br />
{{LeoTwitter|Leo Seļāvo wiki (elomage@twitter)| ''"To invent you need a good imagination and a pile of junk."'' (Thomas Edison)'' }}<br />
{| <br />
|bgcolor="#f7f7f7" width="16px"| <br />
<br />
|valign="top" width="50%"|<br />
== Latviski ==<br />
<br />
=== '''Kursi'''===<br />
<!--<br />
2017 pavasaris <br />
<big><br />
[[LU-DSP-b17 | DSP-b]],<br />
[[LU-MOP-b | MOP-b]], <br />
[[LU-BST-m | BST-m]], <br />
[[LU-DIP-m | DIP-m]],<br />
[[LU-OSK-b | OSK-b]]<br />
</big><br />
--><br />
rudens <big><br />
[[LU-BST-b | BST-b]], <br />
[[LU-LSP-b | LSP-b]],<br />
[[LU-VIV-m | VIV-m]], <br />
[[LU-DIP-b | DIP-b]],<br />
</big><br />
<!--<br />
[[LU-OSI-m | OSI-m]],<br />
--><br />
<br><br />
[[Specseminars | Specsemināri]]:<br />
<big><br />
[[LU_Robotika]]<br />
<!--,<br />
[[LU-KFS-s | KFS]],<br />
[[LU-MLI-s | MLI (Garāža36)]] <br />
--><br />
</big><br />
<small><br />
* 2018: [[LU-DSP-b18 | DSP-b]]<br />
* 2017: [[LU-DSP-b17 | DSP-b]], [[LU-MOP-b | MOP-b]], [[LU-BST-m | BST-m]], [[LU-DIP-m | DIP-m]], [[LU-OSK-b | OSK-b]]<br />
* 2016: [[LU-LSP-b16 | LSP-b]], [[LU-DSP-b16 | DSP-b]], [[LU-MOP-b16 | MOP-b]], [[LU-VIV-m16 | VIV-m]], [[LU-BST-b16 | BST-b]], [[LU-LSP-b16 | LSP-b]], [[LU-VIV-m16 | VIV-m]], [[LU-OSI-m16 | OSI-m]], [[LU-DIP-b16 | DIP-b]]<br />
* 2015: [[LU-LSP-b15 | LSP-b]], [[LU-DSP-b15 | DSP-b]], [[LU-MOP-b15 | MOP-b]], [[LU-DIP-b15 | DIP-b]], [[LU-OSK-b15 | OSK-b]], [[LU-BST-m15 | BST-m]], [[LU-DIP-m15 | DIP-m]], [[LU-VIV-m15 | VIV-m]]<br />
* 2014: [[LU-LSP-b14 | LSP-b]], [[LU-VIV-m14 | VIV-m]], [[LU-OSI-m14 | OSI-m]], [[LU-DIP-b14 | DIP-b]], [[LU-MOP-b14 | MOP-b]], [[LU-OSK-b14 | OSK-b]], [[LU-BST-m13 | BST-m]], [[LU-DIP-m13 | DIP-m]], [[LU-DSP-b14 | DSP-b]], [[LU-MLI-s-2014-1 | MLI-s-pav]], [[LU-MLI-s14 | MLI-s-rud]]<br />
* 2013: [[LU-LSP-b13 | LSP-b]], [[LU-BST-b13 | BST-b]], [[LU-VIV-m13 | VIV-m]], [[LU-DIP-b13 | DIP-b]], [[LU-MOP-b13 | MOP-b]], [[LU-BST-m13 | BST-m]], [[LU-DIP-m13 | DIP-m]], [[LU-DSP-b13 | DSP-b]]<br />
</small><br />
<br />
* [[Akadēmiskā_goda_sistēma | Akadēmiskā goda noteikumi]], [[Leo:Kursi | Kursu apraksti un arhīvs]]<br />
<br />
=== Mācību piezīmes ===<br />
* [[Skola|Skolai]] - par [[Arduino]], Raspberry Pi utt datoru inženierijas apguvei.<br />
* [[Maģistra Darba Struktūra | Maģistra / Bakalaura / kvalifikācijas / publikācijas darba struktūra]]<br />
* [[LU::open-projects | Studentu projektu tēmas]] kursa, bakalaura un maģistra darbiem<br />
* [[LU::poster-howto | Ieteikumi plakāta prezentācijas]] veidošanā<br />
* [[Publikāciju izvēle un prezentēšana]]<br />
* [[Kā rakstīt labas publikācijas]]<br />
* [[Pētniecība]] - ko tas nozīmē?<br />
* [[Prasmes | Prasmes un programmatūras rīki]] kas noder datoriķiem<br />
* [[Matematika datorikiem | Matemātika datoriķiem]] - ko ieteicams zināt un izprast<br />
* [[AI]] - mākslīgais intelekts, piezīmes<br />
<br />
=== Citas piezīmes ===<br />
* [[Howto Ubuntu]] - Ubuntu un Linux piezīmes<br />
* [[OS_X_for_Linux_people]] - Leo OSX piezīmes<br />
* [[Sublime_Text_cheat_sheet]]<br />
* [[Video_processing | Video apstrāde]] ar Linux.<br />
* [[Pandas notes]] - datu analīze ar Python<br />
* [[Programming haiku]] - my favorites<br />
* [[IoT_Sensors]]<br />
<br />
* '''[[Leo:publications | Publikācijas un sadarbības projekti]]'''. <br />
<br />
* [[Notikumi]], jaunumi, pasākumi '''saistībā ar DiLab''' aktivitatēm<br />
* '''[[Jaunumi]] ārpus DiLab''', jaunākie sasniegumi datorinženierijā un robotikā<br />
<br />
<br />
* Efektīva un organizēta sadarbība:<br />
** [[Leo:piezīmes:grupu_darbs | Strādājot grupās]] ar kopējiem dokumentiem un failiem.<br />
** [http://rogerdudler.github.io/git-guide/ Git] - versiju kontrole, vieglā instrukcija.<br />
** [http://subversion.tigris.org/ Subversion] - Versiju kontroles sistēma.<br />
** [http://trac.edgewall.org/ TRAC] - (programmatūras) izstrādes kļūdu, uzdevumu un pieprasījumu uzskaites sistēma.<br />
<br />
* [[ref.lv | Piezīmes]] par projektu vadību, karjeru, industriju, biznesu...<br />
* [[KFS]] - Kiberfizikālās sistēmas<br />
* [http://www.meetup.com/techhubriga TechHub Riga] - tiem kam interesē startup-i<br />
<br />
* [[DILab:wishlist | DiLab-am vajag...]] - kas noderētu mūsu laboratorijai - instrumenti, materiāli, ...<br />
* [[Leo:other_notes | Ārpus DiLab piezīmes]]<br />
** [[MakeRiga notes]]<br />
** Datoru veiktspējas testi: [[Benchmarks-Leo]]<br />
** [[User:Leo:shortcuts | Mediawiki shortcuts]]<br />
** Autobusu saraksts: [[Leo:bus:Riga-Lici | Rīga - Līči]]<br />
<br />
=== Starp citu ===<br />
<br />
* [[BSD licence latviski]]<br />
* [http://www.dzoka.lv/files/linux/gnuvpl.htm GPL licences latviskojums]<br />
<br />
* [[Programmēšanas valoda LV]] (nenopietni)<br />
<br />
== Vaļasbrīžiem ==<br />
<br />
* [http://xkcd.com/730/ Advancētā elektronika...]<br />
<br />
== Labumi ==<br />
* [https://db.tt/TdYUcX6 Dropbox] - viegli lietojams datu serveris. Brīvi 2 + 0.5GB Tev un man. <br />
* [https://copy.com?r=aNCWfy Copy] - Dropbox alternatīva. Brīvi 15GB +5GB Tev un man. Dati šifrēti ar AES256.<br />
* [https://spideroak.com/download/referral/02fdcebe510bd30aa212638ca621dd64 SpiderOak] - līdzīgs Dropbox, bet dati šifrēti. Brīvi 2 + 1GB Tev un man.<br />
<br />
|bgcolor="#f7f7f7" width="16px"| <br />
<br />
|valign="top"|<br />
<br />
== Kontaktinformācija / Contact Info ==<br />
* Raiņa blvd. 19., 332.telpa., Rīga, LV-1586.<br />
* Fakss: +371-67225039 <br />
* Epasts: mansvards.uzvards @ gmail.com<br />
* [[Leo:about | About Leo]], [http://bit.ly/selavo-cv CV in English], [http://bit.ly/selavo-cv-lv CV latviski], [[Leo:bibtex | Bibtex]]<br />
* [http://bit.ly/KF9vui Twitter] [http://www.linkedin.com/in/leoselavo LinkedIn] [http://www.mendeley.com/profiles/leo-selavo/ Mendeley] [http://www.researchgate.net/profile/Leo_Selavo ResearchGate] [http://scholar.google.com/citations?user=wCDg9EcAAAAJ&hl=en Google Scholar] [[Leo:video | Youtube]], [http://www.youtube.com/watch?v=2M73PSLlWqs TEDx], [http://bit.ly/selavo-so StackOverflow]<br />
<br />
== Jaunumi / News ==<br />
* 2017-09 Sensori sportā un izklaidē. [https://www.cnbc.com/video/2017/09/27/tech-company-heed-wants-to-change-that-way-you-watch-sports.html CNBC intervija]<br />
* 2017-05 Diskusija: [http://bit.ly/2rrgEfa "Mākslīgais intelekts. Civilizācijas riski un ieguvumi,"] Fraternitas Livonica.<br />
* 2017-05 EDI pašbraucošā auto demo un [http://straume.lmt.lv/lv/dazadi/dazadi/bezpilota-auto/1000579 intervijas LMT straumē]<br />
* 2017-04 Intervija Radio NABA raidījumā "Zinātnes vārdā" [http://bit.ly/2pVXkFG par projektiem, tai skaitā par Mikrotik atbalstīto "Staigā Vesels"]<br />
* 2015-06 Intervija ar Labs of Latvia par [http://www.labsoflatvia.com/news/interview-with-leo-selavo-from-mym-smart-wand MYM Wand projektu]<br />
* 2015-04 Dalība [[CPSWeek-2015]] konferencē<br />
* 2015-02 [http://lr1.lsm.lv/lv/raksts/monopols/latvijas-universitates-datorikas-fakultates-profesors-leo-selavo.a48183/ Intervija LR1 raidījumā Monopols]<br />
* 2014-12 [http://www.irir.lv/2014/12/17/prata-okeans Intervija žurnālā IR.lv]<br />
* [http://bit.ly/tedxriga14Leo TEDxRiga 2014]<br />
<big>[http://bit.ly/tedxriga14Leo '''Healthcare: from Pixels to Picture''']</big> <br />
<br />
<div style="text-align: justify;" ><br />
<br />
Contemporary '''health care''' typically is looking at '''just a few pixels''' of our vital signs and lives, and trying to extrapolate the appropriate treatment, often over several iterations. What we really need is a '''full picture''' of our health to provide individual and effective treatment and timely preventive actions. '''Technology''' of sensors, communication and data processing can help us today already. But can we help ourselves, dealing with the '''privacy''' issues?<br />
<br />
</div><br />
<br />
== In English ==<br />
<br />
* [[Leo:research | Academic activities]] and [http://cv.selavo.com CV]<br />
<br />
* [[Leo:Development_notes]]<br />
* [[OS X for Linux people]] - adventures with MAC OS X system<br />
* [[Howto Ubuntu]] (or linux) - installing, setting up and using various software in Ubuntu<br />
** Mediawiki, Mysql, Octave, Trac, Subversion, Ssh, Grep...<br />
** [[Latex on Ubuntu]]<br />
<br />
==== Electronics ====<br />
* [[EagleCAD | EagleCAD notes]] - (Leo piezīmes) PC board CAD program, has a freeware license for a reasonable set of features<br />
* [[LED notes]] - LED links and resistor guide<br />
<br />
==== Selected projects ==== <br />
* [http://mansos.net MansOS], SAD, GCDC Latvia <br />
* [[Leo:Blender | Blender notes]] - a great tool for video sequencing<br />
* [[Leo:SW-notes | Miscellaneous software notes]], TI laptops, etc...<br />
* TinyOS: [[Leo:HowTo-install-TinyOs | How to install]] and [[Leo:TinyOS-development | working with motes]]<br />
<br />
== Misc ==<br />
* Eurobot TV quals link: http://static.infomaniak.ch/livetv/player-v3.swf?cfg=http://static.infomaniak.ch/configvideo/nathaniel/eurobot/285_config.xml<br />
* Leo - [[Leo:music | Music and more]]<br />
<br />
* [[Atziņas]] un domu graudi / Reflections<br />
<br />
== Jaunumu arhīvs ==<br />
* Sestais [http://bit.ly/viesentis6 Viedo sensoru seminārs] Latvijā, 12.12.2012.<br />
* [http://bit.ly/RRKo05 Campus-Party 2012] - "the ultimate post-post-modern un-conference" Berlīnē. Bildes pa dienām: [http://bit.ly/cp2012-day1 1.], [http://bit.ly/cp2012-day2 2.], [http://bit.ly/cp2012-day3 3.], [http://bit.ly/cp2012-day4 4.], [http://bit.ly/cp2012-day5 5.], [http://bit.ly/cp2012-day6 6.]<br />
<br />
* [http://selavo.lv/viesentis/ Latvijas 4. viedo sensoru seminārs] 21.05.2012 15:00.<br />
* Ar datoru vadāms automobilis, ar kuru mūsu komanda piedalījās [http://www.df.lu.lv/zinas/t/6695/ GCDC 2011 izaicinājumā].<br />
* Viesentis (viedo sensoru) un kvantu skaitļošanas [http://selavo.lv/viesentis/ seminārs].<br />
* [http://diena.lv/lat/politics/viedokli/aiza-starp-zinatni-un-biznesu-2011-01-29-1 Leo Dienai par aizu starp pētniekiem un uzņēmējiem]<br />
* [http://selavo.lv/viesentis/ Viedo sensoru un biofotonikas seminārs] 20.10.2010 15:00 ASI.<br />
<br />
|}</div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7169LU-DSP-b172017-05-12T11:24:20Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Naikvista frekvence, Šenona diskretizācijas teorija, Uzklāšanās efekts (aliasing). <br />
| ''' MD-3 (Uzd-9) '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 04.05.2016.<br />
| Latvijas Republikas Neatkarības atjaunošanas diena<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| Signālu filtri frekvenču apgabalā un [https://failiem.lv/u/hndmmyzz DFT slaidi v.2]<br />
| ''' MD-3 termiņš '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I. un II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| ''' Pēc 20.jun. datuma neesmu LV '''<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7144LU-DSP-b172017-04-27T13:07:10Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Naikvista frekvence, Šenona diskretizācijas teorija, Uzklāšanās efekts (aliasing). <br />
| ''' MD-3 (Uzd-9) '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 04.05.2016.<br />
| Latvijas Republikas Neatkarības atjaunošanas diena<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' MD-3 termiņš '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I. un II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| ''' Pēc 20.jun. datuma neesmu LV '''<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7127LU-DSP-b172017-04-21T11:40:28Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Naikvista frekvence, Šenona diskretizācijas teorija, Uzklāšanās efekts (aliasing). <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 04.05.2016.<br />
| Latvijas Republikas Neatkarības atjaunošanas diena<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I. un II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| ''' Pēc 20.jun. datuma neesmu LV '''<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7126LU-DSP-b172017-04-20T07:52:11Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Naikvista frekvence, Šenona diskretizācijas teorija, Uzklāšanās efekts (aliasing). <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I. un II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| ''' Pēc 20.jun. datuma neesmu LV '''<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7125LU-DSP-b172017-04-20T07:49:19Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I. un II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| ''' Pēc 20.jun. datuma neesmu LV '''<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7071LU-DSP-b172017-04-06T08:41:23Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I. un II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| ''' Pēc 20.jun. datuma neesmu LV '''<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7070LU-DSP-b172017-04-06T08:40:43Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I. un II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|-<br />
| <br />
| ''' Pēc 20. datuma neesmu LV '''<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7050LU-DSP-b172017-03-23T12:47:38Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs KD-2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I. un II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7047LU-DSP-b172017-03-16T18:25:34Z<p>Kaspars: /* Prakstiskie uzdevumi */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Uzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7046LU-DSP-b172017-03-16T18:23:18Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-7) '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Ūzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7045LU-DSP-b172017-03-16T18:20:21Z<p>Kaspars: /* Prakstiskie uzdevumi */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
* '''Ūzd-17''': Implementēt konvolūciju Octave vidē.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=7000LU-DSP-b172017-03-02T16:02:17Z<p>Kaspars: /* Prakstiskie uzdevumi */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
* '''Uzd-15''': Signālu S-1 pārdiskretizēt ar 0.8 no esošās diskretizācijas frekvences. Abus signālus attēlot grafiski.<br />
* '''Uzd-16''': Veikt signālu filtrāciju frekvenču apgabalā. Ar joslas filtru no S-1 izfiltrēt frekvenču apgabalu 0.1 Fs līdz 0.4 Fs (kur Fs ir S-1 diskretizācijas frekvence). Orģinālo signālu un filtrēto signālu attēlot: 1) frekvenču apgabalā, 2) laika apgabalā.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=6999LU-DSP-b172017-03-02T08:38:17Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=6978LU-DSP-b172017-02-23T10:47:36Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| <br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=6967LU-DSP-b172017-02-16T16:19:49Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| <br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| <br />
| ''' MD-1 termiņš '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=6893LU-DSP-b172017-01-27T09:16:30Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 31.01.2017. - 05.02.2017. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 06.02.2017. - 12.02.2017.<br />
C: 09.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 13.02.2017. - 19.02.2017.<br />
C: 16.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 20.02.2017. - 26.02.2017.<br />
C: 23.02.2016.<br />
| <br />
| ''' MD-1 termiņš ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 27.02.2017. - 05.03.2017.<br />
C: 02.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 06.03.2017. - 12.03.2017.<br />
C: 09.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 13.03.2017. - 19.03.2017.<br />
C: 16.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 20.03.2017. - 26.03.2017.<br />
C: 23.03.2017.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 27.03.2017. - 02.04.2017.<br />
C: 30.03.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 03.04.2017. - 09.04.2017.<br />
C: 06.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 10.04.2017. - 17.04.2017.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2017. - 23.04.2017.<br />
C: 20.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 24.04.2017. - 30.04.2017.<br />
C: 27.04.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 01.05.2017. - 07.05.2017.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 08.05.2017. - 14.05.2017.<br />
C: 11.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 15.05.2017. - 21.05.2017.<br />
C: 18.05.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 22.05.2017. - 28.05.2017.<br />
C: 25.05.2016.<br />
| <br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 29.05.2017. - 04.06.2017.<br />
C: 01.06.2016.<br />
| <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| ???<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b17&diff=6892LU-DSP-b172017-01-27T08:55:47Z<p>Kaspars: New page: =Digitālā (ciparu) signālu apstrāde= LU DF bakalauru kurss. * Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv]. === SVARĪGI=== Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kur...</p>
<hr />
<div>=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 02.02.2016. - 07.02.2016. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 08.02.2016. - 14.02.2016.<br />
C: 11.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 15.02.2016. - 21.02.2016.<br />
C: 18.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
|-<br />
| 22.02.2016. - 28.02.2016.<br />
C: 25.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 29.02.2016. - 06.03.2016.<br />
C: 03.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 07.03.2016. - 13.03.2016.<br />
C: 10.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.03.2016. - 20.03.2016.<br />
C: 17.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 21.03.2016. - 28.03.2016.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas'' <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 29.03.2016. - 03.04.2016.<br />
C: 31.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-8) '''<br />
|-<br />
| 04.04.2016. - 10.04.2016.<br />
C: 07.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 11.04.2016. - 17.04.2016.<br />
C: 14.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' MD-3 (Uzd-4) '''<br />
|-<br />
| 18.04.2016. - 24.04.2016.<br />
C: 21.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Naikvista frekvence, Šenona diskretizācijas teorija, Uzklāšanās efekts (aliasing). <br />
<br />
| ''' MD-3 termiņš '''<br />
|-<br />
| 25.04.2016. - 01.05.2016.<br />
C: 28.04.2016.<br />
| Praktiskie darbi Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 02.05.2016. - 08.05.2016.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| Praktiskie darbi Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.05.2016. - 15.05.2016.<br />
C: 12.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs Nr. 2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' MD-4 (Uzd-9) '''<br />
|-<br />
| 16.05.2016. - 22.05.2016.<br />
C: 19.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I.<br />
| ''' MD-4 termiņš '''<br />
| <br />
|-<br />
| 23.05.2016. - 29.05.2016.<br />
C: 26.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 30.05.2016. - 05.06.2016.<br />
C: 02.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.06.2015<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=User:Leo&diff=6891User:Leo2017-01-27T08:54:43Z<p>Kaspars: /* '''Kursi''' */</p>
<hr />
<div>__NOTOC__<br />
{{LeoTwitter|Leo Seļāvo wiki (elomage@twitter)| ''"To invent you need a good imagination and a pile of junk."'' (Thomas Edison)'' }}<br />
{| <br />
|bgcolor="#f7f7f7" width="16px"| <br />
<br />
|valign="top" width="50%"|<br />
== Latviski ==<br />
<br />
=== '''Kursi'''===<br />
<big> 2017<br />
pavasaris <br />
[[LU-DSP-b17 | DSP-b]]<br />
<br><br />
<br />
2016<br />
rudens <big><br />
[[LU-BST-b | BST-b]], <br />
[[LU-LSP-b | LSP-b]],<br />
[[LU-VIV-m | VIV-m]], <br />
[[LU-OSI-m | OSI-m]],<br />
[[LU-DIP-b | DIP-b]],<br />
</big><br><br />
pavasaris <big><br />
[[LU-MOP-b | MOP-b]] <br />
[[LU-BST-m | BST-m]], <br />
[[LU-DIP-m | DIP-m]],<br />
<!-- <br />
[[LU-DSP-b | DSP-b]], <br />
[[LU-OSK-b | OSK-b]], <br />
--><br />
</big><br />
<br />
[[Specseminars | Specsemināri]]:<br />
<big><br />
[[LU_Robotika]],<br />
[[LU-KFS-s | KFS]],<br />
[[LU-MLI-s | MLI]] <br />
</big><br />
<!-- <br />
--><br />
<small><br />
* 2016: [[LU-LSP-b16 | LSP-b]], [[LU-DSP-b16 | DSP-b]], [[LU-MOP-b16 | MOP-b]], [[LU-VIV-m16 | VIV-m]]<br />
* 2015: [[LU-LSP-b15 | LSP-b]], [[LU-DSP-b15 | DSP-b]], [[LU-MOP-b15 | MOP-b]], [[LU-DIP-b15 | DIP-b]], [[LU-OSK-b15 | OSK-b]], [[LU-BST-m15 | BST-m]], [[LU-DIP-m15 | DIP-m]], [[LU-VIV-m15 | VIV-m]]<br />
* 2014: [[LU-LSP-b14 | LSP-b]], [[LU-VIV-m14 | VIV-m]], [[LU-OSI-m14 | OSI-m]], [[LU-DIP-b14 | DIP-b]], [[LU-MOP-b14 | MOP-b]], [[LU-OSK-b14 | OSK-b]], [[LU-BST-m13 | BST-m]], [[LU-DIP-m13 | DIP-m]], [[LU-DSP-b14 | DSP-b]], [[LU-MLI-s-2014-1 | MLI-s-pav]], [[LU-MLI-s14 | MLI-s-rud]]<br />
* 2013: [[LU-LSP-b13 | LSP-b]], [[LU-BST-b13 | BST-b]], [[LU-VIV-m13 | VIV-m]], [[LU-DIP-b13 | DIP-b]], [[LU-MOP-b13 | MOP-b]], [[LU-BST-m13 | BST-m]], [[LU-DIP-m13 | DIP-m]], [[LU-DSP-b13 | DSP-b]]<br />
</small><br />
<br />
* [[Akadēmiskā_goda_sistēma | Akadēmiskā goda noteikumi]], [[Leo:Kursi | Kursu apraksti un arhīvs]]<br />
<br />
=== Mācību piezīmes ===<br />
* [[Skola|Skolai]] - par [[Arduino]], Raspberry Pi utt datoru inženierijas apguvei.<br />
* [[Maģistra Darba Struktūra | Maģistra / Bakalaura / kvalifikācijas / publikācijas darba struktūra]]<br />
* [[LU::open-projects | Studentu projektu tēmas]] kursa, bakalaura un maģistra darbiem<br />
* [[LU::poster-howto | Ieteikumi plakāta prezentācijas]] veidošanā<br />
* [[Publikāciju izvēle un prezentēšana]]<br />
* [[Kā rakstīt labas publikācijas]]<br />
* [[Pētniecība]] - ko tas nozīmē?<br />
* [[Matematika datorikiem | Matemātika datoriķiem]] - ko ieteicams zināt un izprast<br />
* [[AI]] - mākslīgais intelekts, piezīmes<br />
<br />
=== Citas piezīmes ===<br />
* [[Howto Ubuntu]] - Ubuntu un Linux piezīmes<br />
* [[OS_X_for_Linux_people]] - Leo OSX piezīmes<br />
* [[Sublime_Text_cheat_sheet]]<br />
* [[Video_processing | Video apstrāde]] ar Linux.<br />
* [[Programming haiku]] - my favorites<br />
<br />
* '''[[Leo:publications | Publikācijas un sadarbības projekti]]'''. <br />
<br />
* [[Notikumi]], jaunumi, pasākumi '''saistībā ar DiLab''' aktivitatēm<br />
* '''[[Jaunumi]] ārpus DiLab''', jaunākie sasniegumi datorinženierijā un robotikā<br />
<br />
<br />
* Efektīva un organizēta sadarbība:<br />
** [[Leo:piezīmes:grupu_darbs | Strādājot grupās]] ar kopējiem dokumentiem un failiem.<br />
** [http://rogerdudler.github.io/git-guide/ Git] - versiju kontrole, vieglā instrukcija.<br />
** [http://subversion.tigris.org/ Subversion] - Versiju kontroles sistēma.<br />
** [http://trac.edgewall.org/ TRAC] - (programmatūras) izstrādes kļūdu, uzdevumu un pieprasījumu uzskaites sistēma.<br />
<br />
* [[ref.lv | Piezīmes]] par projektu vadību, karjeru, industriju, biznesu...<br />
* [http://www.meetup.com/techhubriga TechHub Riga] - tiem kam interesē startup-i<br />
<br />
* [[DILab:wishlist | DiLab-am vajag...]] - kas noderētu mūsu laboratorijai - instrumenti, materiāli, ...<br />
* [[Leo:other_notes | Ārpus DiLab piezīmes]]<br />
** [[MakeRiga notes]]<br />
** Datoru veiktspējas testi: [[Benchmarks-Leo]]<br />
** [[User:Leo:shortcuts | Mediawiki shortcuts]]<br />
** Autobusu saraksts: [[Leo:bus:Riga-Lici | Rīga - Līči]]<br />
<br />
=== Starp citu ===<br />
<br />
* [[BSD licence latviski]]<br />
* [http://www.dzoka.lv/files/linux/gnuvpl.htm GPL licences latviskojums]<br />
<br />
* [[Programmēšanas valoda LV]] (nenopietni)<br />
<br />
== Vaļasbrīžiem ==<br />
<br />
* [http://xkcd.com/730/ Advancētā elektronika...]<br />
<br />
== Labumi ==<br />
* [https://db.tt/TdYUcX6 Dropbox] - viegli lietojams datu serveris. Brīvi 2 + 0.5GB Tev un man. <br />
* [https://copy.com?r=aNCWfy Copy] - Dropbox alternatīva. Brīvi 15GB +5GB Tev un man. Dati šifrēti ar AES256.<br />
* [https://spideroak.com/download/referral/02fdcebe510bd30aa212638ca621dd64 SpiderOak] - līdzīgs Dropbox, bet dati šifrēti. Brīvi 2 + 1GB Tev un man.<br />
<br />
|bgcolor="#f7f7f7" width="16px"| <br />
<br />
|valign="top"|<br />
<br />
== Kontaktinformācija / Contact Info ==<br />
* Raiņa blvd. 19., 332.telpa., Rīga, LV-1586.<br />
* Fakss: +371-67225039 <br />
* Epasts: mansvards.uzvards @ gmail.com<br />
* [http://bit.ly/selavo-cv CV in English], [http://bit.ly/selavo-cv-lv CV latviski], [[Leo:bibtex | Bibtex]]<br />
* [http://bit.ly/KF9vui Twitter] [http://www.linkedin.com/in/leoselavo LinkedIn] [http://www.mendeley.com/profiles/leo-selavo/ Mendeley] [http://www.researchgate.net/profile/Leo_Selavo ResearchGate] [http://scholar.google.com/citations?user=wCDg9EcAAAAJ&hl=en Google Scholar] [[Leo:video | Youtube]], [http://www.youtube.com/watch?v=2M73PSLlWqs TEDx], [http://bit.ly/selavo-so StackOverflow]<br />
<br />
== Jaunumi / News ==<br />
* 2015-04 Dalība [[CPSWeek-2015]] konferencē<br />
* 2015-02 [http://lr1.lsm.lv/lv/raksts/monopols/latvijas-universitates-datorikas-fakultates-profesors-leo-selavo.a48183/ Intervija LR1 raidījumā Monopols]<br />
* 2014-12 [http://www.irir.lv/2014/12/17/prata-okeans Intervija žurnālā IR.lv]<br />
* [http://bit.ly/tedxriga14Leo TEDxRiga 2014]<br />
<big>[http://bit.ly/tedxriga14Leo '''Healthcare: from Pixels to Picture''']</big> <br />
<br />
<div style="text-align: justify;" ><br />
<br />
Contemporary '''health care''' typically is looking at '''just a few pixels''' of our vital signs and lives, and trying to extrapolate the appropriate treatment, often over several iterations. What we really need is a '''full picture''' of our health to provide individual and effective treatment and timely preventive actions. '''Technology''' of sensors, communication and data processing can help us today already. But can we help ourselves, dealing with the '''privacy''' issues?<br />
<br />
</div><br />
<br />
<br />
<br />
== In English ==<br />
<br />
* [[Leo:research | Academic activities]] and [http://cv.selavo.com CV]<br />
<br />
* [[Leo:Development_notes]]<br />
* [[OS X for Linux people]] - adventures with MAC OS X system<br />
* [[Howto Ubuntu]] (or linux) - installing, setting up and using various software in Ubuntu<br />
** Mediawiki, Mysql, Octave, Trac, Subversion, Ssh, Grep...<br />
** [[Latex on Ubuntu]]<br />
<br />
==== Electronics ====<br />
* [[EagleCAD | EagleCAD notes]] - (Leo piezīmes) PC board CAD program, has a freeware license for a reasonable set of features<br />
* [[LED notes]] - LED links and resistor guide<br />
<br />
==== Selected projects ==== <br />
* [http://mansos.net MansOS], SAD, GCDC Latvia <br />
* [[Leo:Blender | Blender notes]] - a great tool for video sequencing<br />
* [[Leo:SW-notes | Miscellaneous software notes]], TI laptops, etc...<br />
* TinyOS: [[Leo:HowTo-install-TinyOs | How to install]] and [[Leo:TinyOS-development | working with motes]]<br />
<br />
== Misc ==<br />
* Eurobot TV quals link: http://static.infomaniak.ch/livetv/player-v3.swf?cfg=http://static.infomaniak.ch/configvideo/nathaniel/eurobot/285_config.xml<br />
* Leo - [[Leo:music | Music and more]]<br />
<br />
* [[Atziņas]] un domu graudi / Reflections<br />
<br />
== Jaunumu arhīvs ==<br />
* Sestais [http://bit.ly/viesentis6 Viedo sensoru seminārs] Latvijā, 12.12.2012.<br />
* [http://bit.ly/RRKo05 Campus-Party 2012] - "the ultimate post-post-modern un-conference" Berlīnē. Bildes pa dienām: [http://bit.ly/cp2012-day1 1.], [http://bit.ly/cp2012-day2 2.], [http://bit.ly/cp2012-day3 3.], [http://bit.ly/cp2012-day4 4.], [http://bit.ly/cp2012-day5 5.], [http://bit.ly/cp2012-day6 6.]<br />
<br />
* [http://selavo.lv/viesentis/ Latvijas 4. viedo sensoru seminārs] 21.05.2012 15:00.<br />
* Ar datoru vadāms automobilis, ar kuru mūsu komanda piedalījās [http://www.df.lu.lv/zinas/t/6695/ GCDC 2011 izaicinājumā].<br />
* Viesentis (viedo sensoru) un kvantu skaitļošanas [http://selavo.lv/viesentis/ seminārs].<br />
* [http://diena.lv/lat/politics/viedokli/aiza-starp-zinatni-un-biznesu-2011-01-29-1 Leo Dienai par aizu starp pētniekiem un uzņēmējiem]<br />
* [http://selavo.lv/viesentis/ Viedo sensoru un biofotonikas seminārs] 20.10.2010 15:00 ASI.<br />
<br />
|}</div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b16&diff=6589LU-DSP-b162016-05-19T06:32:22Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>{{TocRight}}<br />
=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 02.02.2016. - 07.02.2016. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 08.02.2016. - 14.02.2016.<br />
C: 11.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 15.02.2016. - 21.02.2016.<br />
C: 18.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
|-<br />
| 22.02.2016. - 28.02.2016.<br />
C: 25.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 29.02.2016. - 06.03.2016.<br />
C: 03.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 07.03.2016. - 13.03.2016.<br />
C: 10.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.03.2016. - 20.03.2016.<br />
C: 17.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 21.03.2016. - 28.03.2016.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas'' <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 29.03.2016. - 03.04.2016.<br />
C: 31.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-8) '''<br />
|-<br />
| 04.04.2016. - 10.04.2016.<br />
C: 07.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 11.04.2016. - 17.04.2016.<br />
C: 14.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' MD-3 (Uzd-4) '''<br />
|-<br />
| 18.04.2016. - 24.04.2016.<br />
C: 21.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Naikvista frekvence, Šenona diskretizācijas teorija, Uzklāšanās efekts (aliasing). <br />
<br />
| ''' MD-3 termiņš '''<br />
|-<br />
| 25.04.2016. - 01.05.2016.<br />
C: 28.04.2016.<br />
| Praktiskie darbi Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 02.05.2016. - 08.05.2016.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| Praktiskie darbi Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.05.2016. - 15.05.2016.<br />
C: 12.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs Nr. 2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' MD-4 (Uzd-9) '''<br />
|-<br />
| 16.05.2016. - 22.05.2016.<br />
C: 19.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I.<br />
| ''' MD-4 termiņš '''<br />
| <br />
|-<br />
| 23.05.2016. - 29.05.2016.<br />
C: 26.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 30.05.2016. - 05.06.2016.<br />
C: 02.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.06.2015<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b16&diff=6581LU-DSP-b162016-05-12T11:36:38Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>{{TocRight}}<br />
=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 02.02.2016. - 07.02.2016. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 08.02.2016. - 14.02.2016.<br />
C: 11.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 15.02.2016. - 21.02.2016.<br />
C: 18.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
|-<br />
| 22.02.2016. - 28.02.2016.<br />
C: 25.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 29.02.2016. - 06.03.2016.<br />
C: 03.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 07.03.2016. - 13.03.2016.<br />
C: 10.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.03.2016. - 20.03.2016.<br />
C: 17.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 21.03.2016. - 28.03.2016.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas'' <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 29.03.2016. - 03.04.2016.<br />
C: 31.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-8) '''<br />
|-<br />
| 04.04.2016. - 10.04.2016.<br />
C: 07.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 11.04.2016. - 17.04.2016.<br />
C: 14.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' MD-3 (Uzd-4) '''<br />
|-<br />
| 18.04.2016. - 24.04.2016.<br />
C: 21.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Naikvista frekvence, Šenona diskretizācijas teorija, Uzklāšanās efekts (aliasing). <br />
<br />
| ''' MD-3 termiņš '''<br />
|-<br />
| 25.04.2016. - 01.05.2016.<br />
C: 28.04.2016.<br />
| Praktiskie darbi Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 02.05.2016. - 08.05.2016.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| Praktiskie darbi Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.05.2016. - 15.05.2016.<br />
C: 12.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs Nr. 2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' MD-4 (Uzd-9) '''<br />
|-<br />
| 16.05.2016. - 22.05.2016.<br />
C: 19.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I.<br />
| ''' MD-4 termiņš '''<br />
| <br />
|-<br />
| 23.05.2016. - 29.05.2016.<br />
C: 26.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 30.05.2016. - 05.06.2016.<br />
C: 02.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| '''Visu MD termiņš '''<br />
|-<br />
| 09.06.2015<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b16&diff=6559LU-DSP-b162016-04-14T13:12:02Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>{{TocRight}}<br />
=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 02.02.2016. - 07.02.2016. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 08.02.2016. - 14.02.2016.<br />
C: 11.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 15.02.2016. - 21.02.2016.<br />
C: 18.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
|-<br />
| 22.02.2016. - 28.02.2016.<br />
C: 25.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 29.02.2016. - 06.03.2016.<br />
C: 03.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 07.03.2016. - 13.03.2016.<br />
C: 10.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.03.2016. - 20.03.2016.<br />
C: 17.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 21.03.2016. - 28.03.2016.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas'' <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 29.03.2016. - 03.04.2016.<br />
C: 31.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-8) '''<br />
|-<br />
| 04.04.2016. - 10.04.2016.<br />
C: 07.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 11.04.2016. - 17.04.2016.<br />
C: 14.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' MD-3 (Uzd-4) '''<br />
|-<br />
| 18.04.2016. - 24.04.2016.<br />
C: 21.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Naikvista frekvence, Šenona diskretizācijas teorija, Uzklāšanās efekts (aliasing). <br />
<br />
| ''' MD-3 termiņš '''<br />
|-<br />
| 25.04.2016. - 01.05.2016.<br />
C: 28.04.2016.<br />
| Praktiskie darbi Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 02.05.2016. - 08.05.2016.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| Praktiskie darbi Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.05.2016. - 15.05.2016.<br />
C: 12.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs Nr. 2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.05.2016. - 22.05.2016.<br />
C: 19.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I.<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 23.05.2016. - 29.05.2016.<br />
C: 26.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 30.05.2016. - 05.06.2016.<br />
C: 02.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| '''Visu MD termiņš '''<br />
|-<br />
| 09.06.2015<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kasparshttp://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b16&diff=6558LU-DSP-b162016-04-14T11:11:27Z<p>Kaspars: /* Kalendārs */</p>
<hr />
<div>{{TocRight}}<br />
=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=<br />
LU DF bakalauru kurss.<br />
<br />
* Pasniedzējs Kaspars Sudars [mansuzvārds@edi.lv].<br />
<br />
=== SVARĪGI===<br />
Ar šo semestri LU DF '''nebūs iespējams izlikt kursā atzīmi''', ja nebūs aizpildīta kursa vērtējuma aptauja, kas pieejama LUIS sistēmā. Tāpēc visiem studentiem lūdzu to savlaicīgi izdarīt.<br />
<br />
====Mērķi====<br />
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem<br />
<br />
====Motivācija====<br />
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"<br />
<br />
====Mājas un citi iesniedzamie darbi====<br />
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākumam, ja netiek noteikts cits termiņš. <br />
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50% pirmo septiņu dienu laikā pēc termiņa, un vēl par 50% plus 10% par katru nokavēto dienu septiņas vai vairāk dienas pēc termiņa. <br />
* Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.<br />
* E-pasta Subj. ir sekojošs: "'''DSP MD1 Vards Uzvards'''" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).<br />
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''<br />
* Iesniedzamie projektu faili arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.<br />
* ''Lūdzu reģistrēties man ēpastā uz lekciju.''<br />
<br />
====Vērtējums kursā====<br />
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:<br />
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās<br />
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi<br />
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū<br />
* 30% - rakstisks gala eksāmens<br />
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā<br />
* Atzīmes uzlabošanai iespējams papildus rakstīt eseju par tēmu, kas jāsaskaņo ar pasniedzēju.<br />
<br />
== Kalendārs ==<br />
<br />
{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4<br />
|-<br />
! Nedēļas datumi <br />
! Kursa saturs<br />
|-<br />
| 02.02.2016. - 07.02.2016. || Reģistrācijas nedēļa<br />
|-<br />
| 08.02.2016. - 14.02.2016.<br />
C: 11.02.2016.<br />
| [https://failiem.lv/g/rhttutdp#aa/Lekcija1.ievads_v2.pdf Lekcijas slaidi ]<br />
DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.<br />
<br>M-valoda darbam ar MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmām. [http://itserviss.lu.lv/?q=matlab Matlab programmatūra]. [http://wiki.octave.org/Main_Page Octave programmatūra].<br />
<br>Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave --force-gui<br />
<br>Piezīme: man kā pasniedzējam vārdi "Matlab" un "Octave" ir gandrīz kā sinonīmi (ja lekcijās tie tiek jaukti).<br />
<br>Principā: viena no galvenajām rekomendācijām, risinot reālistiskus ar DSP saistītus uzdevumus, ir neaizmirst par [http://opencv.org OpenCV iespējām].<br />
<br>Principā: mūsdienās signālu atpazīšanas problēmu (objektu atpazīšanu attēlos vai runas/skaņas atpazīšanu) risina ar mākslīgajiem neironu tīkliem (Google keyword: ''Deep learning'')<br />
|-<br />
| 15.02.2016. - 21.02.2016.<br />
C: 18.02.2016.<br />
| Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).<br />
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).<br />
<br>Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās: [http://failiem.lv/down.php?i=levllia&n=matlab-slides.pdf M-valodas Slaidi 1] [http://failiem.lv/u/desmkgz M-valodas Slaidi 2]<br />
<br> [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. wav fails] <br />
<br> [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. wav fails]<br />
<br> [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
|-<br />
| 22.02.2016. - 28.02.2016.<br />
C: 25.02.2016.<br />
| Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.<br />
ADC darbības modelis Octave vidē. [http://failiem.lv/g/fjtyjrs Slaidi].<br />
<br>Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli. [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1-3. nodaļa.<br />
| ''' MD-1 (Uzd-1) '''<br />
|-<br />
| 29.02.2016. - 06.03.2016.<br />
C: 03.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 1, Octave implementācija<br />
[http://selavo.lv/~kursi/dsp/2011/Lekcija5_dekompozicija-un-sinteze.pdf Sintēze un dekompozīcija ]<br />
<br> Pietiekama diskretizācijas frekvence, uzklāšanās.<br />
| ''' MD-1 termiņš ''' <br><br> ''' '''<br />
|-<br />
| 07.03.2016. - 13.03.2016.<br />
C: 10.03.2016.<br />
| Konvolūcija step-by-step 2, Octave implementācija<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 14.03.2016. - 20.03.2016.<br />
C: 17.03.2016.<br />
| Uzd. "Doti punkti, izrēķināt punktu vērtības starp šiem punktiem", veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija, 1-Gausa funkcija tml.<br />
[http://www.ee.ic.ac.uk/pcheung/teaching/ee2_signals/lecture%2013%20-%20sampling%20&%20discrete%20signals.pdf Diskretizācija (sampling), Imperial College slaidi] Signālu atjaunošana un filtrācija ar sinc(n) funkciju. Loga funkcijas.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 21.03.2016. - 28.03.2016.<br />
| ''Lieldienu brīvdienas'' <br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 29.03.2016. - 03.04.2016.<br />
C: 31.03.2016.<br />
| FIR ciparu signālu filtri. Praktiskā nodarbība.<br />
| ''' MD-2 (Uzd-8) '''<br />
|-<br />
| 04.04.2016. - 10.04.2016.<br />
C: 07.04.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs'''. 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām. <br />
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]<br />
| ''' MD-2 termiņš '''<br />
|-<br />
| 11.04.2016. - 17.04.2016.<br />
C: 14.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Signālu filtrācija frekvenču apgabalā. Praktiskā implementācija Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 18.04.2016. - 24.04.2016.<br />
C: 21.04.2016.<br />
| Diskrētā Furjē transformācija [http://failiem.lv/u/ovrjrhg DFT step-by-step] Naikvista frekvence, Šenona diskretizācijas teorija, Uzklāšanās efekts (aliasing). <br />
<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 25.04.2016. - 01.05.2016.<br />
C: 28.04.2016.<br />
| Praktiskie darbi Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 02.05.2016. - 08.05.2016.<br />
C: 05.05.2016.<br />
| Praktiskie darbi Octave.<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 09.05.2016. - 15.05.2016.<br />
C: 12.05.2016.<br />
| Vidus semestra '''kontroldarbs Nr. 2'''. Visas nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.<br />
<br> [http://failiem.lv/u/pidnxjt Testa signāls]<br />
| ''' '''<br />
|-<br />
| 16.05.2016. - 22.05.2016.<br />
C: 19.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums I.<br />
| ''' '''<br />
| <br />
|-<br />
| 23.05.2016. - 29.05.2016.<br />
C: 26.05.2016.<br />
| Vielas atkārtojums II.<br />
| ''' ''' <br />
|-<br />
| 30.05.2016. - 05.06.2016.<br />
C: 02.06.2016.<br />
| '''Eksāmens'''<br />
| '''Visu MD termiņš '''<br />
|-<br />
| 09.06.2015<br />
| 14:30 alternatīvs eksāmens tiem, kas nerakstīja iepriekš, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ. Kursa rezultātu paziņošana.<br />
|-<br />
|}<br />
<br />
== Signāli ==<br />
* '''S-1''': [http://failiem.lv/u/flhglcy 1. audio wav fails] <br />
* '''S-2''': [http://failiem.lv/u/ikzoaqi 2. audio wav fails]<br />
* '''S-3''': [http://failiem.lv/u/pidnxjt 3. audio wav fails]<br />
* '''S-4''': [http://failiem.lv/g/lhnxysu bilde]<br />
* '''S-5''': [https://failiem.lv/u/jzr664nu bilde 2]<br />
<br />
== Prakstiskie uzdevumi ==<br />
* '''Uzd-1''': Iepazīties ar Octave funkciju rand() un ģenerēt nejaušus gadījuma skaitļus (vismaz 80000) un izveidot tiem histogrammu (gadījuma procesa empīrisko varbūtību sadalījumu) grafikus gadījumos, kad 1) pastāv viens gadījuma skaitļu avots (to Octave simulē rand funkcija), 2) gadījuma process ir summa no 2 gadījuma skaitļu avotiem, 3) gadījuma process ir summa no 4 gadījuma skaitļu avotiem. Iesūtīt prasītos histogrammu grafikus gadījuma skaitļu avotiem un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave. (Vecā versija: Ģenerēt nejaušus skaitļus (vismaz 80000) un histogrammas sekojošām funkcijām: RND, RND+RND, RND+RND+RND+RND. Izdarīt secinājumus par histogrammām. Iesūtīt grafikus un secinājumus pdf dokumentā. Programmēšanas vide Octave.)<br />
* '''Uzd-2''': Izveidot simulatorus: (A) Monētas krišanai pa sazarotu celiņu (tas sakrīt ar šādu [http://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Combinatorics/PascalTriangle2.gif varbūtību trīsstūri] ar 5 pakāpēm), kur varbūtība monētai aiziet pa kreiso zaru un pa labo zaru: 1)0.5, 0.5 un 2) 0.3 un 0.7. Secinājumi. (B) Objekta X diskrētai random walk, kur varbūtība iet vienu diskrēto lielumu uz priekšu vai atpakaļ ir 0.5 un 0.5, varbūtība iet vienu diskrēto lielumu pa kreisi, pa labi ir 0.5 un 0.5, attēlot grafiski šādas random walk realizācijas, kad gājienu skaits N=10, 100, 1000. Secinājumi. <br />
* '''Uzd-3''': Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi.<br />
* '''Uzd-4''': DFT matricu formā, kods, ilustratīvs piemērs, secinājumi.<br />
* '''Uzd-5''': Implementēt Kalmana filtru Octave vidē. Ģenerēt testa signālu ar troksni. Filtrēt to ar Kalmana filtru. Mainīt Kalman Gain un veikt secinājumus.<br />
* '''Uzd-6''': Ģenerēt testa signālu y:<br />
** N=1000;<br />
** sigmau=1.8;<br />
** x=linspace(0,1,N)*.5;<br />
** y=x+sigmau*randn(1,N);<br />
** Izmantojot signālu y, atdalīt no tā troksni, izmantojot (a) Moving Average, (b) Gausa un (c) Kalmana filtrus. Salīdzināt visu filtru rezultātus, izmantojot vidējās kvadrātiskās kļūdas kritēriju (ja tiek izmantots cits kritērijs, tad pamatot tā izvēli). Izdarīt secinājumus.<br />
* '''Uzd-7''': Izveidot ADC (analog-to-digital signālu pārveidotājs) Octave modeli. Ieejas analogais testa signāls [http://failiem.lv/g/lhnxysu šāds]. Grafiski attēlot ADC ieejas un izejas signālus vienā attēlā pie parametriem: (a) diskretizācijas frekvence (sampling frequency) Fs = 5 Hz un 4 bitu kvantēšana (ADC kvantēšanas diapazons ir -2 līdz 2 ), (b) Fs = 25 Hz, 10 bitu kvantēšana. Iesūtīt grafikus, aprakstu un secinājumus pdf dokumentā.<br />
* '''Uzd-8''': 1) Doti punkti x=[1 2 3 4 5 6 7] un y=[0.341627 0.662821 0.534425 0.270544 0.026933 0.937675 0.183618], izrēķināt/interpolēt punktu vērtības starp šiem punktiem, 2) veikt filtrāciju ar dažādām impulsa reakcijām h[n], kad tā ir 1, [-1 1], Gausa funkcija.<br />
* '''Uzd-9''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.<br />
* '''Uzd-10''': Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas atrod cilvēku sejas attēlā.<br />
* '''Uzd-11''': Izmantojot Octave: 1) ielasīt audio failu S-1, 2) pārrēķināt signāla nolases tā, lai tas būtu kvantēts visā signāla diapazonā ar 4 bitiem, 3) saglabāt un atskaņot jauniegūto signālu.<br />
* '''Uzd-12''': Izmantojot Octave: 1) izveidot attēlu, kurā redzams jūsu vārda pirmais burts, 2) no iepriekšējā attēla izveidot jaunu, kam fonā būtu cits attēls S-4.<br />
* '''Uzd-13''': [http://failiem.lv/g/ozxktow DSP uzdevumi]<br />
* '''Uzd-14''': Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.<br />
<br />
== Kursa materiāli ==<br />
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē<br />
* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]<br />
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]<br />
<!-- * [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT] --></div>Kaspars