Akwizycja i przetwarzanie danych 0800-AR2APD

Plan wykładu:
-Typy i reprezentacja sygnałów
-Podstawowe układy kondycjonujące
-Układy „Sample and Hold”
-Przetwarzanie sygnałów do postaci cyfrowej
-Optyczny, magnetyczny i elektryczny zapis informacji
-Przykłady kart „Data acquisition”w systemach przemysłowych i laboratoryjnych
-Standardy NIM, CAMAC, PXI
-Procesory sygnałowe DSP
-Podstawowe algorytmy analizy widmowej
-Filtrowanie sygnałów
-Kompresja danych stratna i bezstratna
-Kodowanie i rozpoznawanie sygnałów
-Algorytmy przeszukiwania danych
-Sortowanie danych
-Wzorce czasu i częstotliwości
-Szyfrowanie danych
-Metody wizualizacji danych i wyników analizy
-Narzędzia ułatwiające tworzenie oprogramowania do przetwarzania danych (LabView, Matlab)

Plan laboratorium:
1. Porównanie algorytmów dyskretnej i szybkiej transformaty Fouriera
2. Zastosowanie krótko-czasowej transformaty Fouriera
3."Aliasing" w czasie i częstotliwości
4. Widmo sygnału po przejściu przez układ “sample and hold”
5. Kształt widma sygnału przy przetwarzaniu: „undersampling”
6. Działanie modulatora “sigma delta”
7. Algorytmy cyfrowej filtracji sygnałów
8. Zabezpieczenie transmisji danych – algorytm CRC
9. Korekcja błędów transmisji danych – liniowe kody korekcyjne
10. Przykłady algorytmów szyfrujących

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( godz.): 60 - udział w wykładach - 30 - udział w ćwiczeniach – 30 Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( godz.): 65 - czas poświęcony na pracę indywidualną potrzebny do pomyślnego zaliczenia przedmiotu 30h - czas wymagany do przygotowania się i uczestnictwa w procesie oceniania: 35h Łącznie: 125 godz. (5 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

W1: ma wiedzę dotyczącą przetwarzania sygnałów do postaci cyfrowej oraz sposobów ich filtrowania - K_W01 W2: orientuje się w metodach stratnej i bezstratnej kompresji danych - K_W01 W3: ma wiedzę pozwalającą w zakresie metod zapisu informacji oraz kodowania i przeszukiwania danych - K_W01, K_W05

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: potrafi zastosować wybrane wersje transformacji Fouriera - K_U05, K_U12 U2: umie zaimplementować algorytmy niezbędne do cyfrowego filtrowania sygnałów - K_U03, K_U12 U3: potrafi stosować algorytmy szyfrujące i korekcyjne - K_U03

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: rozumie potrzebę dalszego kształcenia w zakresie akwizycji danych i ich przetwarzania – K_K01 K2: zna podstawowe ograniczenia związane z przetwarzaniem i akwizycją danych - K_K04

Metody dydaktyczne podające

- opis
- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład problemowy

Metody dydaktyczne poszukujące

- laboratoryjna

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Wymagana jest wiedza z podstaw elektroniki oraz podstaw przetwarzania sygnałów.

Koordynatorzy przedmiotu

Sławomir Grzelak

Kryteria oceniania

Wykład zakończy się egzaminem pisemnym lub ustnym. Pytania dotyczą zagadnień omawianych na wykładzie. Zaliczenie będzie ustalane na podstawie zdobytych punktów (należy zdobyć powyżej 50% punktów, aby zaliczyć).
Uzyskana ocena stanowi podstawę do ostatecznej oceny z egzaminu wg tabeli:
ndst - (50% max liczby punktów)
dst- (60% max liczby punktów)
dst plus- (70% max liczby punktów)
db- (80% max liczby punktów)
db plus- (85% max liczby punktów)
bdb- pkt (95% max liczby punktów)

Warunkiem koniecznym do zaliczenia laboratorium jest wykonanie wszystkich ćwiczeń. Przed rozpoczęciem każdego ćwiczenia wymagana jest znajomość tematyki opisanej w instrukcji jako: zagadnienia do przygotowania. Przygotowanie do wykonania ćwiczenia kontrolowane jest sprawdzianem pisemnym lub ustnym w trakcie zajęć. Uzyskana ocena stanowi podstawę do ostatecznej oceny z laboratorium wg tabeli:
ndst - (50% max liczby punktów)
dst- (60% max liczby punktów)
dst plus- (70% max liczby punktów)
db- (80% max liczby punktów)
db plus- (85% max liczby punktów)
bdb- pkt (95% max liczby punktów)
Podczas egzaminu weryfikowane będzie osiągnięcie efektów kształcenia: W1, W2, W3
Sprawdziany zweryfikują osiągnięcie efektów: U1, U2, U3
Oceniana będzie również aktywność, co pozwoli sprawdzić osiągnięcie efektów: K1, K2

Praktyki zawodowe

Nie dotyczy.

Literatura

Literatura podstawowa:
1.Prezentacja do wykładu
2. Instrukcje do pracowni oraz literatura wymieniona w instrukcji do danego ćwiczenia
Literatura uzupełniająca:
1. Waldemar Nawrocki, Komputerowe systemy pomiarowe, wyd. 2 uaktualnione, WKŁ, Warszawa 2007
2. Tomasz P. Zieliński, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań, WKŁ, Warszawa 2005
3. Rudy van de Plasshe , Scalone przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe, WKŁ, Warszawa 2001
4. Hand David, Mannila Heikki, Smyth Padhraic, Eksploracja danych, WT, Warszawa 2005

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 0800-AR2APD w USOSweb