|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2011-2012
SGN-2010 Digitaalinen lineaarinen suodatus I, 5 op
|
Vastuuhenkilö
Tapio Saramäki, Raija Lehto
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Tentti tai välikokeet. Lisäksi tentti-/välikoe-oikeus. Tasokoe ja aloitusluento.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
Opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat
-
Osaamistavoitteet
Kurssi sisältää digitaalisten lineaaristen suotimien perusteet ja tarpeet. Opiskelija osaa tuottaa, vertailla ja analysoida yksinkertaisia suodinrakenteita(suoramuoto-, kaskadi- ja rinnakkaisrakenne), sekä osaa analysoida niiden siirtofuntioita, taajuusvasteita ja selittää niiden merkityksen. Opiskelija kykenee annetusta vasteen yhtälöstä piirtämään suoramuoto-, kaskadi- ja rinnakkaisrakenteet sekä osaa selittää ja esittää suodinsuunnittelun periaatteet. Opiskelija osaa määritellä lineaarivaiheisten FIR-suotimien ominaisuudet ja kykenee vertamaan näitä IIR suotimiin sekä kykenee suunnittelemaan suotimia annetuilla vaatimuksilla esim. Matlabin avulla sekä analysoimaan näiden vasteita. Opiskelija osaa myös esittää remez-algoritmin ja kykenee sen avulla suunnittelemaan suotimia sekä toteuttamaan suunnitellut suotimet suoramuotorakenteita käyttämällä. Opiskelija osaa määritellä bilineaarimuunnoksen ja suunnitella bilineaarimuunnoksella digitaalisia IIR-suotimia. Opiskelija osaa kertoa ja määritellä äärellisen sananapituuden vaikutusten analysoinnissa tarvittavat perusteet ja periaatteet käytettäessä kiinteän pilkun aritmetiikkaa.
Sisältö
| Sisältö | Ydinaines | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Digitaalisten lineaaristen suotimien perusteet ja tarpeet. IIR-suotimet. Analogisten- ja digitaalisten suotimien peruserot. Klassiset analogiset suotimeiden perusteet. Digitaalisen suotimen suunnittelu bilineaarimuunnoksella. Digitaaliset suodattimet. Periaatteet. Suotimien toimintaa kuvaavat perusvasteet. | Digitaalisten suotimien taajuusmuunnokset. | |
| 2. | FIR-suotimien yleinen suunnitteluprosessi. Lineaarivaiheisen FIR-suotimen ominaisuudet yleisesti ja impulssivasteet, kiinteiden nollien merkitys suodinsuunnittelussa sekä niiden sijainti, Suunnittelualgorimit, esim. minimax, least-square-error, ikkunointi. Remez-algoritmi. Suotimien toimintaa kuvaavat vasteet ja ominaisuudet. Miten analysoida suotimia perustuen erilaisiin vasteisiin. | Monisteessa esiintyvät suunnittelumenetelmät ja erikoisrakenteet, jotka ovat syventävää tietämystä. | |
| 3. | Digitaalisten suodattimien yleisimmät toteutustavat, suoramuotorakenteet, kaskadirakenne, sarjarakenne ja rakenteiden transpoosi.Osattava piirtää siirtofunktiosta ja siirtofunktion muodostaminen annetusta rakenteesta. | ||
| 4. | Äärellisen sananpituuden vaikutukset; Kiinteän pilkun aritmetiikka, kahden komplementin aritmetiikan perusteet, suotimien skaalaus, skaalausmenetelmät. Rajavärähtelyt. | Yhden komplementin aritmetiikka kahden komplementin aritmetiikan syvempi osaaminen. |
Opintojakson arvostelu
Kurssi arvioidaan opiskelijan tenttivastausten perusteella. Kiitettävän arvosanan saa vastaamalla tenttikysymyksiin oikein huom: luennoilla, harjoituksissa ja monisteessa käsitellyllä laajuudella. Tentissä voi olla kysymyksiä vain luennoilla käsitellyistä asioista. Kurssin läpipääsyrajana on noin puolet tentin maksimipistemäärästä.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Kirja | Digital Signal Processing, A Computer-Based Approach, McGraw-Hill, Third Edition, 2006 | Sanjit K Mitra | 978-0-07-124467-1 | Suositeltava oheismateriaali | Englanti | ||
| Luentokalvot | Digitaalinen suodatus 1 | Tapio Saramäki | Suomennos alkuperäisestä. | Suomi |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| SGN-1201 Signaalinkäsittelyn menetelmät | Pakollinen | 1 |
| SGN-1251 Signaalinkäsittelyn sovellukset | Pakollinen | 1 |
| MAT-20601 Diskreetti matematiikka | Pakollinen |
1 . SGN-1159 Introduction to Signal Processing, long version 5 cr. or SGN-1157 Signal Processing Basics, 5 cr.
Tietoa esitietovaatimuksista
SGN-1201 erinomainen tuntemus tärkeää ja matematiikan opinnot hyvällä arvosanalla suoritettu.
Esitiedoista on syytä osata ainakin seuraavat asiat: eulerin kaava, geometrisen sarjan summa, osamurtokehitelm, siirtofunktio vs. impulssivaste,
IIR vs. FIR suodin eli mitä eroa on FIR ja IIR-suotimella, esim. differenssiyhtälö, siirtofunktio, nollanapakuva ja miten ne liittyvät toisiinsa, esim. Miten näet lohkokaaviosta onko suotimella napoja? Millaisen impulssivasteen takaisinkytkentä aiheuttaa? Mitkä osat differenssiyhtälöstä, siirtofunktiosta ja lohkokaaviosta ilmaisee onko järjestelmällä nollia ja/tai napoja? Kertaa asiat esim. Signaalinkäsittelyn menetelmät-kurssin prujusta.
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
|
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |
Opintojaksoon liittyvät dokumentit
tentti_16_12_2010.pdf SGN_2010_moniste.pdf