LU-DSP-b

From DiLab
Revision as of 10:25, 26 February 2021 by Leo (talk | contribs) (→‎05.03.21)
Jump to: navigation, search

Īssaites: Kalendārs | Uzdevumi | Resursi | Šodiena: 22.11.20 : Rītdiena: 23.11.20 (ja ir lekcija)

Digitālā (ciparu) signālu apstrāde

LU DF bakalauru kurss.

  • Pasniedzējs Leo Seļāvo [vards.uzvards @gmail.com].

Mērķi

  • Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem. Praktiskas darbības ar signālu apstrādi. Sistēmu Matlab un Octave iepazīšana un programmēšana tajās.

Motivācija

"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"

Mājas darbi un citi iesniedzamie darbi

  • Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākuma, ja netiek noteikts cits termiņš.
  • Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50%. Ja darbs iesniegts vairāk kā nedēļu pēc termiņa, pasniedzējs darbu var nepieņemt.
  • Darbi iesniedzami elektroniski, E-studijās, izņemot ja prasīts cits iesniegšanas veids.
  • Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf
  • Ja iesniedzami vairāk par vienu failu, tie arhivējami ZIP formātā, sekojoši: DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.

Vērtējums kursā

Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:

  • 10% - dalība lekcijās un diskusijās
  • 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi
  • 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū
  • 30% - rakstisks gala eksāmens
  • Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā


Kalendārs

Datums Tēma, saturs Uzdevumi

12.02.21
Digitālā signālu apstrāde, ievads.


DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi.

Lasāmviela un resursi:

19.02.21
Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli


Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana). Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).

Lasāmviela un resursi:

26.02.21
Lineāras sistēmas un signālu klasifikācija


Signālu klasifikācija un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).

Apskatam sitēmas f(x)=2*x, g(x)=x+5 un m(x)=x*x. Pārbaudam vai tās ir lineāras sistēmas.

Lasāmviela un resursi:

05.03.21

12.03.21
Matlab un Octave


Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.

  • M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave
  • Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: octave vai octave-cli

19.03.21
KD1


Vidus semestra kontroldarbs KD-1.
Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000

Lasāmviela un resursi:

  • KD1

26.03.21
Ievads digitālajos filtros, Moving average filtrs 


LEKCIJAS TIEŠSAISTĒ (sīkāk estudiju forumā)

Digitālie filtri, kustīgā vidējā (moving average) filtrs.

Lasāmviela un resursi:

02.04.21
Prakse ar Octave


Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.

16.04.21
Audio signāli


Audio uztvere in apstrāde

Lasāmviela un resursi:

23.04.21
Attēlu signāli


Attēlu uztvere un apstrāde

Lasāmviela un resursi:

30.04.21
Furjē transformācija. Diskrētā Furjē transformācija


Video materiāls

Lasāmviela un resursi:

07.05.21
'TBD'


14.05.21
FIR un IIR


Rekursīvie filtri. FIR un IIR signālu filtri. Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.

Pratiskais darbs: Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.


Lasāmviela un resursi:

21.05.21
KD2! Pārskats un atkārtojums.


Lasāmviela un resursi:

  • KD2

28.05.21
Kopsavilkums

Lasāmviela un resursi:

04.06.21
Eksāmens


Laiks: 08:30
Vieta: E-studijas un tiešsaiste.

Uzdevumi

MD1

Analizēt nejaušu skaitļu (RND) un to summas histogrammu sekojošiem gadījumiem:

  1. RND
  2. RND + RND
  3. RND + RND + RND + RND

Pētījumu veikt vismaz 100000 nejaušiem skaitļiem.

Ar RND saprotam funkciju, kas katrā izsaukumā atgriež nejaušu skaitli no 0 līdz 1.0.

Katram no iepriekš minētajiem gadījumiem uzrakstīt programmu, kas izrēķina un uzzīmē histogrammu.

Programmu ieteicams rakstīt Octave vidē, bet šoreiz atļauts arī kādā citā jums pazīstamā valodā.

E-studijās kā MD1 iesniegt PDF failu ar risinājumu, kurā katram no gadījumiem doti:

  • Programma, kas ģenerē histogrammu
  • Histogramma
  • Secinājumi, kas sanāca, un kāpēc tā.

MD2

Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.

Skaņas faili, piemēram:

Darbības plāns:

  1. Ielasīt audio failu
  2. Izveidot filtra kodolu lai nofiltrētu augstfrekvenču troksni, "pīķus" signālā, it īpaši paužu laikā
  3. pielietot šo filtru izmantojot konvolūciju
  4. uzlikt slieksni filtrētajam audio signālam: pauzes uz 0, pārējais uz 1.
  5. kombinējot oriģinālo un filtrēto signālus, konstruēt jaunu signālu bez pauzēm.


Resursi

Kursa materiāli



Furjē transformācija

FIR & IIR

Citi resursi

Retrieved from "http://andromeda.df.lu.lv/wiki/index.php?title=LU-DSP-b&oldid=9331"