Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Applications of Digital Signal Processors
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
IETE-1-705-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Electronics and Telecommunications
Semestr:
7
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Prowadzący moduł:
dr inż. Rumian Roman (rumian@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Introduction to digital filtering and spectral analysis with practical applications based on digital signal microprocessors.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student knows definitions, concepts and algorithms of digital signal processing ETE1A_W10, ETE1A_W03, ETE1A_U07 Wynik testu zaliczeniowego,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Students can use tools and algorithms of digital signal processing ETE1A_W03, ETE1A_U07 Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student can interpret information from literature about signal processing algorithms ETE1A_K01, ETE1A_U02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Student can design basic digital signal processing systems ETE1A_W10, ETE1A_W03 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 Students can analyze signals and systems in time domain and frequency domain ETE1A_W10, ETE1A_W03, ETE1A_U07 Wynik testu zaliczeniowego,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student understand necessity of giving the society actual and clear information and opinions upon digital signal processing methods ETE1A_K05 Udział w dyskusji
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
38 24 0 14 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student knows definitions, concepts and algorithms of digital signal processing + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Students can use tools and algorithms of digital signal processing + - + - - - - - - - -
M_U002 Student can interpret information from literature about signal processing algorithms + - - - - - - - - - -
M_U003 Student can design basic digital signal processing systems + - + - - - - - - - -
M_U004 Students can analyze signals and systems in time domain and frequency domain + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student understand necessity of giving the society actual and clear information and opinions upon digital signal processing methods + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 82 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 38 godz
Przygotowanie do zajęć 8 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 16 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (24h):
  1. Introduction to digital signal processor architecture 6h

    The key attributes of Signal Processor:

    1. Single cycle Multiply/Accumulate (MAC) operation.
    2. High precision result registers (accumulators).
    3. Multiple buses Harvard architecture – fetching up to two operands per instruction cycle for the MAC.
    4. Fast, paralel blocks of internal RAM memory.
    5. Hardware loops support.
    6. Modulo and reverse carry addressing modes (circular buffers, FFT buffers).

  2. ADSP-21489 signal processor memory organisation, addressing modes and instruction set. 6h

    1. Program, data and external memory.
    2. Reverse carry and modulo n addresing modes
    3. Fixed and floating point instructions
    4. Instruction semantic
    5. Parallel moves

  3. Introduction to CrossCore Integrated Development Environment (IDE) 6h

    1. Editor
    2. C compiler and DSP libraries
    3. Debug and simulation tools
    4. DSP algorithms examples/excersises
    5. Signal generation and visualisation tools

  4. Implementation of basic DSP algorithm in real-time 6h

    1. Signal pass through application
    2. Interrupts processing and DMA transfer organisation
    3. FIR filters design and sample or block based implementation
    4. IIR filters implementation, differential equation, stability and numerical precision issues
    5. SISD and SIMD modes of implementation

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):
  1. Introduction to CrossCore Embedded Studio and ADSP-21489 EZ-Board
  2. Fixed-point arith­metic (fixed-point) and float­ing point CPU of the ADSP-21489
  3. Imple­men­ta­tion of Delay and echo
  4. The SISD and SIMD imple­men­ta­tion of sam­ple based ver­sion FIR fil­ters
  5. The SISD and SIMD imple­men­ta­tion of sam­ple based ver­sion IIR fil­ters
Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: The content presented at the lecture is provided in the form of a multimedia presentation in combination with a classical lecture panel enriched with demonstrations relating to the issues presented.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: During the laboratory classes, students independently solve the practical problem, choosing the right tools. The leader stimulates the group to reflect on the problem, so that the obtained results have a high substantive value.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Positive marks from short laboratory tests. Successful, real-time implementation of audio signal processing algorithms on signal processor module.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Students participate in the classes learning the next teaching content according to the syllabus of the subject. Students should constantly ask questions and explain doubts. Audiovisual recording of the lecture requires the teacher's consent.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Students carry out laboratory exercises in accordance with materials provided by the teacher. The student is obliged to prepare for the subject of the exercise, which can be verified in an oral or written test. Completion of classes takes place on the basis of presenting a solution to the problem. Completion of the module is possible after completing all laboratory classes.
Sposób obliczania oceny końcowej:
  1. Mean value is calculated from marks obtained by a student during all laboratory tests.
  2. Final mark is calculated using the following formulae:
    if mean>4.75 then OK:=5.0 else
    if mean>4.25 then OK:=4.5 else
    if mean>3.75 then OK:=4.0 else
    if mean>3.25 then OK:=3.5 else OK:=3
  3. Positive laboratory evaluation can be obtained also during one additional date in examination session. But this possibility is only for students having no less than 40% of laboratory points.
Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Participation in additional dates of classes.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Elementary/basic knowledge of: mathematics, numerical methods, theory of signals and systems, programming in Matlab.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  1. S. W. Smith: The Scientist and Engineer’s Guide to Digital Signal Processing, Second Edition, California Technical Publishing , 1999, ISBN 0-9660176-7-6, ISBN 0-9660176-4-1, ISBN 0-9660176-6-8. (free e-book)
  2. J.G. Proakis, D.K. Manolakis: Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, Applications. Prentice-Hall 2006.
  3. ADSP-214xx SHARC® Processor Hardware Reference (Rev. 1.1) (www.analog.com)
  4. SHARC® Processor Programming Reference (Includes ADSP-2136x, ADSP-2137x, and ADSP-214xx Processors) (Rev. 2.4) (www.analog.com)
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów w telekomunikacji : podstawy – multimedia – transmisja —
[Digital signal processing in telecommunications : fundamentals – multimedia – transmission]
red. nauk.: Tomasz P. ZIELIŃSKI, Przemysław KOROHODA, Roman RUMIAN ; autorzy:
Maciej Bartkowiak, Adam Borowicz, Jarosław BUŁAT, Piotr CHOŁDA, Marek Domański,
Krzysztof DUDA, Przemysław Dymarski, Michał GREGA, Lucjan JANOWSKI, Przemysław KOROHODA, Daniel Król, Mikołaj LESZCZUK, Wiesław LUDWIN, Ryszard Makowski, Andrzej PACH, Zdzisław PAPIR, Marek Parfieniuk, Wojciech Półchłopek, Jakub RACHWALSKI, Roman RUMIAN, Paweł Świętojański, Paweł TURCZA, Robert Wielgat, Jacek WSZOŁEK, Tomasz ZIELIŃSKI. Warszawa : PWN, 2014. — 983 s.
ISBN: 978-83-01-17445-3
2. Audio in-band signalling system based on a complementary pair of peak and notch equalizers /
Przemysław KOROHODA, Roman RUMIAN // W: SPA 2016 : Signal Processing : Algorithms,
Architectures, Arrangements and Applications : Poznan, 21–23rd September 2016 : conference
proceedings / The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. Region 8 – Europe,
Middle East and Africa, Poland Section. Chapters Signal Processing, Circuits and Systems,
Poznan University of Technology. Faculty of Computing. Chair of Control and Systems
Engineering. Division of Signal Processing and Electronic Systems. — [Poznan : Poznan
University of Technology], 2016. — W bazie Web of Science ISBN: 978-8-3620-6527-1. — ISBN:
978-83-62065-24-0. — S. 207–212.

Informacje dodatkowe:

The staff of this course has improved communications skills thanks to the English language course funded by POWR.03.04.00-00-D002/16 project, carried out by the Faculty of Computer Science, Electronics and Telecommunications under the Smart Growth Operational Programme 2014-2020.

Classes are conducted using innovative teaching methods developed thanks to the POWR.03.04.00-00-D002/16 project, carried out by the Faculty of Computer Science, Electronics and Telecommunications under the Smart Growth Operational Programme 2014-2020.