|
|
Signaalinkäsittely |
Syventävät opinnot
Moncef Gabbouj
Signaalinkäsittelyssä tutkitaan digitaalisessa muodossa olevien mittaustulosten automaattista muokkausta ja tulkintaa. Opintokokonaisuudessa on viisi painotusta: signaalinkäsittelymenetelmät, puhe ja audio, kuvan- ja videonkäsittely, biologisten signaalien käsittely sekä tutkimussuuntautunut signaalinkäsittely. Tavoitteena on antaa valitun painopistealueen syvällinen ymmärtämys ja kyky soveltaa oppimaansa erityisalueen ongelmien ratkaisemisessa. Tunnetuimpiin sovelluksiin kuuluvat puheen ja tekstin tunnistus sekä äänen, kuvan ja videon pakkaus. Valmistuneet ovat työllistyneet hyvin ja toimivat esimerkiksi erityisasiantuntijoina alan yrityksissä ja tutkimuslaitoksissa.
- Opintokokonaisuuden tavoitteena on syventää opiskelijan teoreettisia ja käytännöllisiä valmiuksia analysoida signaaleja ja suunnitella signaalinkäsittelymenetelmiä ja järjestelmiä erityisesti jollekin signaalinkäsittelyn painopistealueelle.
- Toisena tavoitteena on valmentaa opiskelijaa itsenäiseen oikeiden signaalinkäsittelymenetelmien valintaan uuden signaalinkäsittelyongelman tullessa hänen ratkaistavakseen.
- Kolmantena tavoitteena on antaa opiskelijalle valmiudet yhteistyöhön signaalinkäsittelyjärjestelmien laitteisto- ja ohjelmistototeuttajien kanssa.
Seuraavat matematiikan kurssit tukevat signaalinkäsittelyn opintoja, ja niitä suositellaan sisällytettäväksi esimerkiksi diplomi-insinöörin tutkinnon yhteisiin opintoihin: MAT-20450 Fourier'n menetelmät, MAT-31090 Matriisilaskenta 1, MAT-31080 Kompleksimuuttujan funktiot, MAT-33310 Tilastomatematiikka, MAT-41120 Matemaattinen optimointiteoria 1. Näitä kursseja voidaan suorittaa rinnakkain Signaalinkäsittelyn syventävien opintojen kanssa.
| Opintokokonaisuus | Opintopisteet |
| Signaalinkäsittely ja multimedia | 25 op |
Huomaa myös painotuksien pakolliset opinnot. Signaalinkäsittelyn diplomityöseminaari SGN-1980 on pakollinen niille, jotka tekevät diplomityönsä näihin syventäviin opintoihin liittyen.
| Opintojakso | Opintopisteet |
| SGN-1650 Signaalinkäsittelyn työkurssi | 5 op |
| Yhteensä | 5 op |
Tämä painotus antaa tiedot pisimmälle kehittyneistä tekniikoista signaalinkäsittelyn useilla erikoisaloilla: signaalinkäsittelyjärjestelmän suunnittelu, adaptiiviinen suodatus, signaalin pakkaus ja näytteenottotaajuuden muunteluun perustuva signaalinkäsittely (Multirate DSP). Näillä ydinmenetelmillä ja -tekniikoilla on keskeinen osa hyvin monenlaisissa sovelluksissa multimedian, tietoliikennetekniikan, sähkötekniikan, biolääketieteen ja bioinformatiikan alalla. Opiskelija perehtyy keskeisimpiin algoritmeihin ja suunnittelumenetelmiin, oppii ymmärtämään pisimmälle kehitettyjen algoritmien periaatteet ja lopuksi hän pystyy arvioimaan niiden suorituskykyä ja valitsemaan tehokkaimmmat algoritmit käsillä olevaan sovellukseen. Tällainen tausta on hyödyllinen opiskelijoille, joita kiinnostaa signaalinkäsittelyn tutkimus- ja kehitystyö joko teollisuudessa tai yliopistoissa.
| Opintojakso | Opintopisteet |
| SGN-2056 Digital Linear Filtering II | 4 op |
| SGN-2106 Multirate Signal Processing | 6 op |
| SGN-2206 Adaptive Signal Processing | 5 op |
| SGN-2306 Signal Compression | 5 op |
| Yhteensä | 20 op |
Tämän painotuksen tavoitteena on antaa kattava yleiskäsitys moderneista kuvan- ja videonkäsittelyn algoritmeista ja sovelluksista. Tämä painotus antaa hyvät valmiudet sovellusten ja teorian innovatiiviseen kehittelyyn erilaisissa kuvan- ja videonkäsittelyn teollisissa ja akateemisissa tehtävissä.
| Opintojakso | Opintopisteet |
| SGN-2706 Nonlinear Signal Processing | 5 op |
| SGN-3056 Digital Image Processing II | 5 op |
| SGN-3106 Digital Video Processing | 4 op |
| SGN-3156 Video Compression | 4 op |
| Yhteensä | 18 op |
Tämän painotuksen tarkoituksena on antaa valmiudet erilaisten digitaalisten puhetta tai yleisemmin audiosignaaleja käsittelevien järjestelmien suunnitteluun. Puhe on ihmisille erityisen tärkeä signaali ja kursseilla käsitellään ihmisen puheentuottoa, puheenkäsittelyyn erityisesti soveltuvia menetelmiä sekä sovelluksia kuten puheenkoodausta, puhesynteesiä ja puheentunnistusta. Digitaalisen audion kurssilla käsitellään akustiikkaa ja äänten havaitsemista yleisemmin sekä sovelluksina esimerkiksi audiosignaalien muokkausta, äänisynteesiä sekä digitaalisen audion tallennusta. Kurssit antavat hyvät valmiudet toteuttaa ja kehittää uusia menetelmiä esimerkiksi matkapuhelin- ja viihde-elektroniikkateollisuudessa.
| Opintojakso | Opintopisteet |
| SGN-2106 Multirate Signal Processing | 6 op |
| SGN-2206 Adaptive Signal Processing | 5 op |
| SGN-4050 Puheen koodaus | 5 op |
| SGN-4106 Speech Recognition | 5 op |
| SGN-4200 Digitaalinen audio | 5 op |
| Yhteensä | 26 op |
Tämän painotuksen tavoitteena on paitsi perehdyttää opiskelija signaalinkäsittelyyn yleensä, myös antaa hänelle syvällisempää tietoa eritysesti lääketieteeseen ja biologiaan liittyvien kuvien ja signaalien käsittelystä. Valinnaiseksi kurssiksi suositellaan kurssia LTT-4100 Fysiologisten signaalien käsittely.
| Opintojakso | Opintopisteet |
| LTT-1010 Ihmisen anatomia ja fysiologia | 6 op |
| LTT-4010 Lääketieteellinen informatiikan perusteet | 5 op |
| SGN-3056 Digital Image Processing II | 5 op |
| SGN-3506 Introduction to Medical Image Processing | 4 op |
| Yhteensä | 20 op |
Tämä painotus on suunnattu opiskelijoille, joiden tarkoituksena on diplomi-insinöörin tutkinnon jälkeen jatkaa suoraan jatko-opintoihin. Tällöin opintojen koostumus voidaan valita muita painotuksia vapaammin, mutta opintosuunnitelma tulee hyväksyttää etukäteen laitoksen johtajalla tai varajohtajalla. Edellytyksenä tämän painotuksen valitsemiselle on, että kandidaattitutkinnon keskiarvo on vähintään 3 ja aineopintokokonaisuuden "Signaalinkäsittely ja multimedia" keskiarvo on vähintään 3,5.
| Opintojakso | Opintopisteet |
| SGN-9016 Orientation to Postgraduate Studies | 3 op |
| Yhteensä | 3 op |
Listasta täydennetään opintokokonaisuuden laajuuteen
Signaalinkäsittelymenetelmien sekä Puheen ja audion painotuksissa kurssit SGN-2206 Adaptive Signal Processing ja SGN-2106 Multirate Signal Processing ovat vaihtoehtoisesti pakollisia. Kurssit luennoidaan vuorovuosina.
Opiskelijan tulisi muissa opinnoissaan hankkia perustietoja ohjelmistosuunnittelusta ja sen mallinnusmenetelmistä, digitaalisten laitteiden suunnittelusta sekä projektitoiminnasta ja kokous-, neuvottelu- ja johtamistaidosta voidakseen toimia täysipainoisesti teollisuuden tuotekehitystehtävissä.
| Viimeksi muokattu | 02.01.2006 |
| Muokkaaja | Alpo Värri |