LU-DSP-B11:index

Digitālā (ciparu) signālu apstrāde

LU DF bakalauru kurss.

Mērķi

• Iepazīties ar digitālās signālu apstrādes pielietojumiem un principiem

Mājas un citi iesniedzamie darbi

• Darbi iesniedzami elektroniski, pa epastu pasniedzējam.
• E-pasta Subj. ir sekojošs: "DSP MD1 Vards Uzvards" - piemērs pirmajam mājasdarbam. Vārds uzvārds rakstāmi latīņu burtiem - bez garumzīmēm un tml. (failu sistēmu saderībai).
• Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf
• Iesniedzamie projektu faili arhivējami tgz formātā, sekojoši: DSP_MD2_Vards_Uzvards.tgz Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili. Ņemiet vērā ka izpildāmos failus sūtīt nevar - gmail neņem tos pretī, un vērtēšanai parasti pietiek ar dizaina failiem, piem. programmu tekstiem un Makefile ja tāds ir.

Vērtējums kursā

TBD

Kalendārs

Nedēļas datumi	Kursa saturs
01.02.2011. - 07.02.2011.	Reģistrācijas nedēļa
10.02.2011	Ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi. DSPGuide grāmatā 1. nodaļa.
17.02.2011	Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC). Kvantizācijas kļūdas, un ka ar tam cīnīties. DSPGuide grāmatā 3 nodaļa. Signāli un to mērīšana. Statistika, varbūtība un trokšņi. DSPGuide grāmatā 2 nodaļa.
24.02.2011	Ievads MATLAB un OCTAVE datu apstrādes sistēmās.	MD1 termiņš.
03.03.2011	Lineāras sistēmas.	MD2 termiņš.
10.03.2011	Konvolūcija (6.nodaļa)
17.03.2011	Vidus semestra kontroldarbs. 1. - 7. nodaļas no DSPGuide grāmatas un lekcijām.	MD3 termiņš, pagarināts.
24.03.2011	Konvolūcijas īpašības (7. nodaļa). Praktiskais darbs I ar Octave.	MD3 termiņš.
31.03.2011	Furjē transformācija, ievads. Lekciju pieraksti: Kaspara Sudara, Dr. Ivara Driķa.
07.04.2011	DFT īpašības. Ievads digitālajos filtros.
14.04.2011	Digitālie filtri, kustīgā vidējā (moving average) filtrs.
18.04.2011. - 25.04.2011.	Lieldienu brīvdienas
28.04.2011	Skaņas un attēla apstrāde. Auss un acs uzbūve, kā cilvēks uztver audio un vizuālos signālus, un kādas no ta izriet sekas un iespējas digitālajā signāla apstrādē. DSPGuide grāmatā 22.-25. nodaļas.	Praktiskais darbs ar Octave II. Audio signāla apstrāde. Furje transformācijas pielietojums. 22. nodaļa grāmatā.
05.05.2011	Vidus semestra kontroldarbs KD2. Ieskaitot darbu ar Octave. Visa līdz šim kursā izņemtā viela. Tai skaitā par Furje transformācijām: 1.-9., 14., 15. nodaļas DSPGuide grāmatā, un lekciju slaidi.
12.05.2011	Signāla attēlojumi no laika uz frekvenču domēnu, Furje transformācija. Kalmana filtrs un pielietojumi.
19.05.2011	Praktiskie darbi. Lekcija nenotiek.
26.05.2011	Digitālās signāla apstrādes principu un metožu pārskats un kursa kopsavilkums. DSP procesori, to arhitektūras. DSPGuide grāmatā 28. un 29. nodaļas.	MD4 termiņš.
02.06.2011	Eksāmens. Visas apskatītās nodaļas no DSPGuide grāmatas.
20.06.2011	10:30 Alternatīvs eksāmens tiem kas nerakstīja 02.06.2011, ar 80% kā maksimālo rezultātu kavējuma dēļ.

Prakstiskie un mājas uzdevumi

• MD1: 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 pēc jūsu izvēles.

• MD2: Izpildīt MD1 ar Octave sistēmu
• MD3: Audio faila konvolūcija ar gausa funkciju, secinājumi
• MD4: Ģenerēt testa signālu y:
  • N=1000;
  • sigmau=1.8;
  • x=linspace(0,1,N)*.5;
  • y=x+sigmau*randn(1,N);
  • 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.

Lekciju piezīmes

• L01: Ievads
• L02: Signāli
• L03: Matlab
• L04: Dekompozīcija un sintēze

• [1]

• Lekcijas par merīšanu (sampling)
  • Imperial College, UK
  • Duke universitātes lekcija

• Uzdevumi Octave sistēmai

Saites

• DSP Guide gramata tiešsaistē
• Van Eck phreaking