МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ... Государственное образовательное учреждение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ивановская государственная текстильная академия»
(ИГТА)
Кафедра автоматики и радиоэлектроники
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
___________________В.В.Любимцев
«_____»___________________20____
АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Цифровая обработка сигналов
Код, направление подготовки
210400 Радиотехника
Профиль подготовки
Бытовая радиоэлектронная
аппаратура
Цикл, код
ПЦ, Б.3.б.15
Семестр
7
Квалификация (степень) выпускника
бакалавр
Форма обучения
очная
Факультет
механики и автоматики
Иваново 2010
В результате изучения дисциплины (модуля) «Цифровая обработка сигналов» обучающиеся должны:
-знать: основы теории дискретных сигналов и систем; методы спектрального анализа и фильтрации дискретных сигналов и систем; алгоритмы синтеза дискретных систем; эффекты квантования сигналов; методы модуляции
при передаче цифровой информации;
-уметь: рассчитывать реакции линейных дискретных систем, заданных
моделями во временной и частотной областях; проводить аналитическое исследование дискретных сигналов; проводить синтез структур дискретных
фильтров и узлов; проводить оценку эффектов квантования сигналов;
-владеть: математическим аппаратом описания дискретных сигналов и
систем; методами моделирования дискретных и цифровых сигналов и систем; современными техническими и программными средствами анализа и
синтеза дискретных и цифровых сигналов, цепей и устройств.
Рабочей программой дисциплины предусмотрены следующие виды
учебной работы:
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Лабораторные занятия
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Самостоятельное изучение теоретического материала с самоконтролем по рекомендуемым тестам
Изучение теоретического материала при подготовке к лабораторным работам
Итоговое повторение теоретического материала
при подготовке к экзамену
Вид промежуточной аттестации: экзамен
Общая трудоемкость
Всего часов / Номер
зачетных
семестра
единиц
7
64/1,78
64/1,78
24/0,67
40/1,11
44/1,22
24/0,67
40/1,11
44/1,22
14/0,38
14/0,38
20/0,56
20/0,56
10/0,28
10/0,28
36/1
144/4
36/1
144/4
2
Дисциплина включает следующие разделы:
Введение.
Принципы цифровой обработки сигналов (ЦОС). Дискретные и цифровые сигналы. Типовые дискретные сигналы. Нормирование частоты.
Обобщенная схема ЦОС.
1. Спектральное представление дискретных сигналов. Спектр дискретного сигнала. Связь между спектрами аналогового и дискретного сигналов. Дискретное преобразование Фурье и его свойства. Влияние формы дискретизирующих импульсов на спектр сигнала. Дискретное преобразование
Лапласа. Быстрое преобразование Фурье.
2. Применение метода Z-преобразования для анализа дискретных
сигналов. Основные свойства Z-преобразования. Z-преобразования элементарных сигналов. Способы нахождения обратного Z-преобразования.
3. Описание линейных дискретных систем во временной области.
Импульсная характеристика линейной дискретной системы (ЛДС). Вычисление реакции ЛДС по формуле свертки. Вычисление реакции ЛДС с использованием разностного уравнения. Рекурсивные и нерекурсивные ЛДС. Дискретные системы с конечной (КИХ) и бесконечной (БИХ) импульсной характеристикой. Устойчивость ЛДС. Оценка устойчивости по импульсной характеристике.
4. Описание линейных дискретных систем в Z-области. Передаточная
функция. Взаимосвязь между передаточной функцией и разностным уравнением. Передаточные функции звеньев 1-го и 2-го порядков. Оценка устойчивости по передаточной функции. Карты нулей и полюсов звеньев 1-го и 2-го
порядков.
5. Описание линейных дискретных систем в частотной области. Частотная характеристика ЛДС и ее свойства. Расчет частотных характеристик
звеньев 1-го и 2-го порядков. Экспресс-анализ АЧХ и ФЧХ звеньев ЛДС.
6. Структурные схемы линейных дискретных систем. Структуры рекурсивных ЛДС. Прямая структура. Каскадная структура. Параллельная
структура. Структуры нерекурсивных ЛДС.
7. Описание линейных дискретных систем в пространстве состояний.
Понятие состояния ЛДС. Определение уравнений состояния и выхода по передаточной функции. Структурное представление ЛДС по уравнениям состояния и выхода.
8. Цифровые фильтры. Основные определения и классификация цифровых фильтров (ЦФ). Синтез ЦФ. КИХ-фильтры с линейной ФЧХ. Синтез
КИХ-фильтров методом окон. Синтез оптимальных (по Чебышеву) КИХфильтров. Цифровые преобразователи Гильберта и дифференциаторы. Цифровые согласованные КИХ-фильтры. Синтез БИХ-фильтров.
9. Эффекты квантования в цифровых системах. Представление и кодирование чисел. Процессы квантования. Шумы квантования. Квантование
чисел и сигналов.
3
10. Способы модуляции, используемые при передаче информационных данных в цифровом виде. Амплитудная манипуляция. Частотная манипуляция. Фазовая манипуляция. Квадратурная манипуляция. Широтноимпульсная модуляция.
Заведующий кафедрой
Преподаватель-разработчик
Н.А.Кулида
В.И.Синицын
4