НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА

Институт радиоэлектроники и информационных технологий

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИРИТ

___________В.Г.Баранов

"___"____________2010 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине "Проектирование систем ЦОС"

Направление подготовки – 210400 Телекоммуникации

Магистерская программа: – Электронная техника, радиотехника и связь

Кафедра – Теория цепей и телекоммуникации

Курс – 1

Семестр – 2

Общая трудоемкость дисциплины – 116 (час)

Аудиторные – 54 (час)

Лекции – 36 (час)

Лабораторные занятия – нет Самостоятельная работа – 62 (час)

Практические занятия – 18

Курсовой проект (работа) – 2 (сем.)

Экзамен – нет

Расчетно-графическая работа – нет Зачет – 2 (сем.)

г. Нижний Новгород

2010 г.

Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки магистров 210400 (550400) "Телекоммуникации" Рег. №19 тех/маг от 10.03.00 г.

СТП 5-У-НГТУ-03 "Рабочие программы учебных дисциплин"

Учебного плана магистерской подготовки Электронная техника, радиотехника и связь

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры "Теория цепей и телекоммуникаций "___"_____________2010 г.

Заведующий кафедрой ________________В.И.Есипенко

СОГЛАСОВАНО

Зам. председателя координационного совета направления подготовки 210400.68

_______________ А.Г. Рындык

"___"______________2010 г.

Руководитель магистерской программы

_______________ В.И.Есипенко

"___"______________2010 г.

1. Пояснительная записка

1.1. Цель преподавания дисциплины:

изучение основ математического аппарата цифровой обработки сигналов; методов решения прикладных задач и реализации соответствующих алгоритмов.

построения систем цифровой обработки сигналов.

1.2. Задачи изучения дисциплины:

Студент должен:

• Иметь представление о системах цифровой обработки сигналов;

• знать и освоить классические методы анализа и синтеза дискретных сигналов и линейных дискретных систем;

• уметь реализовать алгоритмически тот или иной метод обработки

• знать методы решения теоретических и практических задач цифровой обработки сигналов;

• иметь навыки реализации алгоритмически того или иного метода обработки.

1.3. Связь с другими дисциплинами.

Изучение данного курса опирается на курсы “Высшая математика”, “Основы теории цепей”, “Теория электрической связи”.

2. Описание содержания тем курса

2.1. Введение. Цифровая обработка сигналов (ЦОС), её цели, задачи и место в современной науке и технике.

2.2. Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы. Линейные системы дискретного времени, их описание во временной и спектральной областях. Z-преобразование и преобразование Фурье, их связь, свойства и применение. Анализ случайных дискретных сигналов.

2.3. Линейные цифровые фильтры. Основные методы синтеза фильтров с конечной и бесконечной импульсной характеристикой.

2.4. Кратковременная обработка дискретных сигналов.

2.5. Гомоморфная обработка сигналов. Комплексный и дифференциальный кепстры, кепстр мощности. Их свойства и применение.

2.6. Линейное предсказание (ЛП) сигналов. Методы расчёта коэффициентов линейного предсказания (КЛП). Преобразования КЛП: кепстр, коэффициенты отражения, логарифмические отношения площадей, арксинусные параметры и линейные спектральные пары.

2.7. Цифровая обработка речевых сигналов. Краткие сведения о механизмах речеобразования и слухового восприятия человека. Распознавание речи, голосовые идентификация и верификация, кодирование и улучшение качества речевых сигналов.

2.8. Цифровая обработка двумерных сигналов.

2.9. Программная и аппаратная реализация алгоритмов ЦОС.

3. Распределение часов лекционных и практических занятий по темам курса «Проектирование систем ЦОС»

Наименование темы	Курс с общим объёмом 1116 часа
	Лекции	Практ.
1. Введение. Цифровая обработка сигналов (ЦОС), её цели, задачи и место в современной науке и технике.	2	–
2. Аналоговые, дискретные и цифровые сигна-лы. Линейные системы дискретного времени. Z-преобразование и преобразование Фурье	4	4
3. Линейные цифровые фильтры. Основные методы синтеза фильтров с конечной и бесконечной импульсной характеристикой.	6	4
4. Кратковременная обработка дискретных сигналов.	4	–
5. Гомоморфная обработка сигналов.	4	4
6. Линейное предсказание (ЛП) сигналов.	4
7. Цифровая обработка речевых сигналов.	6	4
8. Цифровая обработка двумерных сигналов.	4	2
9. Программная и аппаратная реализация алгоритмов ЦОС.	2	–
Всего часов:	36	18

4. Наименование тем лабораторных занятий

Учебным планом не предусмотрены.

5. Организация самостоятельной работы студентов

Для самостоятельной работы студентов организуется свободное посещение лабораторий кафедры в часы, свободные от основных занятий. Задания к лабораторным работам требуют предварительного изучения необходимых разделов курса, а также предварительного ознакомления с программными средствами (система Matlab). Повышение качества практических занятий достигается предварительной самостоятельной подготовкой к занятию.

Виды самостоятельной работы студентов и их объёмы приведены в таблице.

№ п/п	Виды самостоятельной работы	Объём работы (акад.час)
1.	Проработка лекционного материала и дополнительных тем, задаваемых преподавателем	20
2.	Подготовка к практическим занятиям	15
3.	Подготовка к текущему контролю	13
4.	Подготовка к зачёту	14
	Всего часов:	62

6. Литература

№№ п.п.	Автор(ы) Название		Изд-во	Год издания	Кол-во в библ. НГТУ
А. Основная
1.		Оппенгейм А. В., Шафер Р. В. Цифровая обработка сигналов	М.: Техносфера	2007	10
2.		А.Б. Сергиенко. Цифровая обработка сигналов	СПб.-Питер	2006 2003	31 52
3.		В.П. Федосов, А.К. Нестеренко. Цифровая обработка сигналов в LabVIEW	М.: ДМК Пресс	2007	1
4.		Э. Айфичер, Б. Джервис. Цифровая обработка сигналов: практический подход.	М.: -СПб.-Киев, изд. Дом «Вильямс»	2008	13
Б. Дополнительная
5.		Р. Гонсалес, Р.Вудс. Цифровая обработка изображений	М.: Техносфера	2006 2005	15 1
6.		О.Б. Попов, С.Г. Рихтер. Цифровая обработка сигналов в трактах звукового вещания	М.: Горячая линия-Телеком	2007	3
7.		Гольденберг Л. М., Матюшкин Б. Д., Поляк М. Н. Цифровая обработка сигналов	Радио и связь	1990	42
8.		J. R. Deller, Jr., J. H. L. Hansen, J. G. Proakis. Discrete-Time Processing of Speech Signals	IEEE Press	2000	-

Программу составил

доцент Кисельман Б.А.

Приложение

Дисциплина “Проектирование систем ЦОС”

Контрольные вопросы

1. Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы. Теорема Котельникова.

2. Линейные системы дискретного времени, их описание во временной и спектральной областях.

3. Z-преобразование: свойства и применение.

4. Преобразование Фурье: свойства и применение.

5. Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) и его свойства.

6. Применение ДПФ.

7. Связь Z-преобразования, преобразования Фурье и ДПФ.

8. Весовые функции в ЦОС.

9. Кратковременный анализ-синтез дискретных сигналов.

10. Анализ случайных дискретных сигналов.

11. Линейные цифровые фильтры. КИХ и БИХ-фильтры.

12. Основные методы синтеза КИХ и БИХ-фильтров.

13. Гомоморфная обработка сигналов.

14. Комплексный и дифференциальный кепстры, кепстр мощности. Их свойства и применение.

15. Линейное предсказание (ЛП) сигналов.

16. Методы расчёта коэффициентов линейного предсказания (КЛП).

17. Преобразования КЛП: кепстр, коэффициенты отражения, логарифмические отношения площадей, арксинусные параметры и линейные спектральные пары.

18. Цифровая обработка речевых сигналов. Основные направления.

19. Краткие сведения о механизме речеобразования человека.

20. Краткие сведения о механизме слухового восприятия человека.

21. Распознавание речи.

22. Идентификация и верификация по голосу.

23. Сжатие и улучшение качества речевых сигналов.

24. Цифровая обработка двумерных сигналов.

25. Двумерные дискретные и интегральные преобразование и их применение.

26. Сжатие изображений и видеосигналов.

27. Программная и аппаратная реализация алгоритмов ЦОС.

28. Дискретные ортогональные преобразования и их быстрые реализации. БПФ.