Домой

Рабочая программа дисциплины «Методы и средства цифровой обработки сигналов»




Скачать 136.82 Kb.
НазваниеРабочая программа дисциплины «Методы и средства цифровой обработки сигналов»
Дата11.01.2013
Размер136.82 Kb.
ТипРабочая программа
Содержание
Виды учебной деятельности и временной ресурс
Форма обучения
Цели освоения дисциплины
Место дисциплины в структуре ооп
Результаты освоения дисциплины
Структура и содержание дисциплины
5. Образовательные технологии
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Текущая СРС
6.2 Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
6.3 Контроль самостоятельной работы
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
7. Средства (фос) текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Подобные работы:

УТВЕРЖДАЮ

Проректор-директор ИК

________________ Сонькин М.А.

«___»_____________2011 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Методы и средства цифровой обработки сигналов»


НАПРАВЛЕНИЕ ООП 230100 Информатика и вычислительная техника


ПРОФИЛИ ПОДГОТОВКИ Микропроцессорные системы


КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) магистр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.

КУРС 3 СЕМЕСТР 6

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 3 кредита ECTS

ПРЕРЕКВИЗИТЫ М2.В.3.1

КОРЕКВИЗИТЫ


^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции 27 час.

Лабораторные занятия 27 час.

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 54 час.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 36 час.

ИТОГО 90 час.

^ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная


ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ экзамен


ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра ВТ


ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ ВТ ____________ Марков Н.Г., профессор

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП ____________ Рейзлин В.И., доцент

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ____________ Сидоров Д.В., ст. преподаватель


2011г.


  1. ^ ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью преподавания дисциплины является усвоение студентами особенностей преобразования аналоговых сигналов в цифровые, а также изучение методов и средств цифровой обработки сигналов на основе различных ортогональных и би-ортоганальных преобразований. При этом у студентов должна быть сформирована мотивация к самообразованию за счет активизации самостоятельной познавательной деятельности.


  1. ^ МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП

Дисциплина «Методы и средства цифровой обработки сигналов (М2.В.3.6)» является профильной вариативной части (М2.В) профессионального цикла М2.

Для её успешного усвоения необходимы знания базовых понятий информатики и вычислительной техники, языков программирования, основ построения и архитектур ЭВМ, алгоритмов цифровой обработки сигналов, теории информации; умения выбирать алгоритмы и методы обработки цифровых сигналов для решения конкретных задач, владеть методами и алгоритмами цифровой обработки сигналов.

Пререквизитом данной дисциплины является «Проектирование электронных и микропроцессорных систем» (М2.В.3.1).


  1. ^ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Планируемыми результатами освоения дисциплины является способность использовать глубокие знания по проектному менеджменту для ведения инновационной инженерной деятельности с учетом юридических аспектов защиты интеллектуальной собственности (Р7).

В результате (Р7) освоения дисциплины студент должен:

Знать:

научно-техническую терминологию в области цифровой обработки сигналов (З.7.1.3):

  • вопросы дискретизации сигналов и квантования их по уровню (З.7.1.3.1);

  • представление сигналов с помощью ортогональных преобразований (З.7.1.3.2);

  • основные методы и алгоритмы вычисления дискретного преобразования Фурье (З.7.1.3.3);

  • дискретные преобразования на основе несинусоидальных ортогональных и биортогональных функций (функции Уолша, Радемахера, Хаара, Добеши) (З.7.1.3.4);

  • основные области применения ортогональных преобразований и методы обработки пространственных данных (З.7.1.3.5).

уметь:

применять полученные знания в области цифровой обработки сигналов (У.7.1.3):

  • выбирать метод и алгоритм ортогональных преобразований для решения конкретных прикладных задач (У.7.1.3.1);

  • обрабатывать сигналы в системе цифровой обработки сигналов ISP (У.7.1.3.2);

  • выбирать метод обработки пространственных данных в зависимости от их типа (У.7.1.3.3);

  • выбирать обменные форматы с учетом особенностей системы, порождающей данные и системы принимающей данные (У.7.1.3.4).

владеть методами и алгоритмами цифровой обработки сигналов (В.7.1.3).

В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие компетенции:

1.Универсальные (общекультурные):

  • способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных с сферой деятельности (ОК-6 ФГОС);

2. Профессиональные:

  • формировать технические задания и участвовать в разработке аппаратных и/или программных средств вычислительной техники (ПК-4 ФГОС).




  1. ^ СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Аннотированное содержание разделов дисциплины

1. Преобразование аналоговых сигналов в цифровые. Цифровые сигналы. Обработка цифровых сигналов. Функциональные преобразования сигналов. Операции цифровой обработки. Линейная цифровая фильтрация. Дискретные преобразования. Области применения цифровой обработки сигналов.


2. Ортогональные преобразования при цифровой обработке сигналов. Представления сигнала с помощью ортогональных преобразований. Фурье – представление сигналов. Фурье – представление временных последовательностей. Дискретные преобразования Фурье. Обзор методов вычисления дискретного преобразования Фурье. Метод быстрого преобразования Фурье (БПФ). Наиболее употребительные процедуры БПФ. Применение метода БПФ. Двухмерное БПФ. Алгоритм Винограда вычисления дискретного преобразования Фурье.


3. Несинусоидальные ортогональные и биортогональные функции. Определение частости. Функции Радемахера и Хаара. Функции Уолша. Упорядочение по частости или по Уолшу. Упорядочение по Пэли. Упорядочение по Адамару. Преобразование Уолша-Адамара. Быстрое преобразование Уолша-Адамара. Вейвлеты Добеши. Вейвлетные функции. Свойства вейвлет-преобразования. Вейвлет-преобразование простых сигналов.


4. Обработка пространственных данных. Типы пространственных объектов. Модели пространственных данных. Методы обработки пространственных данных. Конвертирование пространственных данных. Перспективные форматы и стандарты пространственных данных.


    1. Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения приведена в таблице 1.



Таблица 1.

Структура дисциплины

по разделам и формам организации обучения

Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Колл,

Контр.Р.

Итого

Лекции

Практ./сем.

занятия

Лаб. зан.

1. Преобразование аналоговых сигналов в цифровые

4




4

8




16

2. Ортогональные преобразования при цифровой обработке сигналов

6




8

10




24

3. Несинусоидальные ортогональные и биортогональные функции.

10




8

10




28

4. Обработка пространственных данных

7




7

8




22

Итого

27



27

36




90

    1. Распределение компетенций по разделам дисциплины



Таблица 2.

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения



Формируемые

компетенции

Разделы дисциплины

1

2

3

4



З.7.1.3.1

×

×

×

×



З.7.1.3.2

×

×

×






З.7.1.3.3




×

×






З.7.1.3.4

×

×




×



З.7.1.3.5

×

×

×

×



У.7.1.3.1

×

×

×

×



У.7.1.3.2




×

×

×



У.7.1.3.3

×

×

×

×



У.7.1.3.4




×

×

×



В.7.1.3




×

×

×



^ 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В таблице 3 приведено описание образовательных технологий, используемых в данной дисциплине.


Таблица 3.

Методы и формы организации обучения (ФОО)

ФОО


Методы

Лекц.

Лаб. раб.

Пр. зан./

Сем.,

Тр*., Мк**

СРС

К. пр.

IT-методы

×

×







×




Работа в команде




×







×




Case-study



















Игра



















Методы проблемного обучения.



















Обучение

на основе опыта

×

×







×




Опережающая самостоятельная работа




×







×




Проектный метод




×







×




Поисковый метод




×







×




Исследовательский метод




×







×




Другие методы

×


















^ 6. ОРГАНИЗАЦИЯ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

6.1 Самостоятельную работу студентов (СРС) можно разделить на текущую и творческую.

^ Текущая СР – работа с лекционным материалом, подготовка к лабораторным работам, лекционным занятиям; опережающая самостоятельная работа; выполнение домашних заданий; изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку; подготовка к защите лабораторных работ и к экзамену.


^ 6.2 Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине

Изучение лекционного материала, подготовка к лабораторным работам и лекционным занятиям с использованием сетевого образовательного ресурса (Web CT); опережающая самостоятельная работа; выполнение домашних заданий; изучение тем, вынесенных на индивидуальную проработку; подготовка к защите лабораторных работ и к экзамену.


^ 6.3 Контроль самостоятельной работы

Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателя.

Самоконтроль осуществляется с использованием электронных ресурсов Web CT. Текущий контроль осуществляется преподавателем по результатам самостоятельной подготовки и защиты лабораторных работ.

По результатам всех форм контроля осуществляется допуск студента к экзамену.

Экзамен проводится в письменно-устной форме и оценивается преподавателем.



    1. ^ Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Для самостоятельной работы студентов используются сетевые образовательные ресурсы, представленные в среде Web CT, а также ресурсы, представленные в свободном доступе в сети Internet и рекомендованные к использованию.

^ 7. СРЕДСТВА (ФОС) ТЕКУЩЕЙ И ИТОГОВОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для организации текущего контроля полученных студентами знаний по данной дисциплине используются среда WebCT с возможностью самотестирования.

Для проведения экзамена предлагаются 5 экзаменационных билетов. Экзаменационный билет содержит 2 вопроса.


^ 8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

    Основная литература:

1. Ахмед Н., Рао К.Р. Ортогональные преобразования при обработке цифровых сигналов: Пер. с англ./Под ред. И.Б.Фоменко. – М.: Связь, 1980. – 248 с.

2. Вудс Р., Гонсалес Р. Цифровая обработка сигналов. – М.: Техносфера, 2005. – 1075 с.

3. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. – Ижевск: НИЦ Регулярная и хаотическая динамика, 2001. – С. 394-401.

4. Залманзон Л.А. Преобразования Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управление, связи и других областях. – М.: Наука, 1989. – 496 с.

5. Марков Н.Г. Методы и средства цифровой обработки сигналов: Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 1997. – 120 с.

6. Кошкарев А.В. Толковый мини-словарь основных терминов по геоинформатике (с английскими эквивалентами)//М.: Изд-во ГИС-Ассоциации, 2003, - 264с.

7. Кошкарев А.В., Сорокин А.Д. Форматы и стандарты цифровой пространственной информации // ГИС-обозрение, весна 1995 г. – с.40-45.

8. Медведев Е.М. Методы обработки элементарных пространственных объектов// Геопрофи, 2006, №5,- с.39-42.

9. Осокин А.Н., Сидоров Д.В. Изучение принципов работы с сигнальным процессором ADSP-BF533 на отладочной плате ADSP-BF533 EZ-KIT Lite с использованием среды разработки VisualDSP++. – Томск: Изд-во ТПУ, 2010. – 11 с.

10. Марков Н.Г., Осокин А.Н., Сидоров Д.В. Реализация на сигнальном процессоре ADSP-BF533 алгоритма BF-QWC сжатия/распаковки изображений и исследование качества распакованных изображений. – Томск: Изд-во ТПУ, 2011. – 33 с.

11. Уэлстид С. Фракталы и вейвлеты для сжатия изображений. – М.: Триумф, 2003. – С. 135-210.


    Дополнительная литература:

1. Воробьев В.И., Грибунин В.Г. Теория и практика вейвлет-преобразования. – СПб.: ВУС, 1999. – 208 с.

2. Гайфулин Б.Н. Диалоговая система моделирования и цифровой обработки сигналов ISP. Описание. Руководство пользователя. – Черноголовка.: ИПТМ АН СССР. – 1992. – 25с.

3.Соломон Д. Сжатие данных, изображений и звука. – М.: Техносфера, 2004. – С. 25-76, 111-284.


    Программное обеспечение и Internet-ресурсы:

1. Web-сайт кафедры ВТ. Лабораторные работы по дисциплине «Методы и средства цифровой обработки сигналов» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://dsp.vt.tpu.ru, свободный. – Загл. с экрана.



^ 9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Лабораторные работы выполняются в компьютерном классе, оснащенном 9-ю компьютерами на базе процессоров Intel Core 2 Duo и с использованием отладочного комплекта ADSP-BF533 EZ-KIT Lite с сигнальным процессором ADSP-BF533 фирмы Analog Devices.


Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» и профилю подготовки «Микропроцессорные системы».


Программа одобрена на заседании кафедры вычислительной техники


(протокол № 12 от « 26 » 05 2011 г.).


Авторы – д.т.н., профессор Марков Николай Григорьевич,

к.т.н., ст. преподаватель Сидоров Дмитрий Владимирович


Рецензент(ы) _________________

Скачать 136.82 Kb.
Поиск по сайту:



База данных защищена авторским правом ©dogend.ru 2019
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Уроки, справочники, рефераты