Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Sygnały i systemy
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
IETP-1-302-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Elektronika i Telekomunikacja
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Rusek Krzysztof (krusek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł Sygnały i systemy jest poświęcony analizie częstotliwościowej systemów i sygnałów w telekomunikacji.

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 Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie matematyki, obejmującą elementy algebry, analizy i probabilistyki niezbędne do opisu, analizy i modelowania sygnałów i systemów liniowych; ETP1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
M_W002 zna i rozumie zasady przedstawiania sygnałów telekomunikacyjnych w dziedzinie czasu i częstotliwości; zna cechy transmisji analogowych, właściwości kanału telekomunikacyjnego, techniki kodowania transmisyjnego, modulacji; ETP1A_W14 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie. ETP1A_U02 Projekt
M_U002 Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy i oceny działania elementów sieci telekomunikacyjnych i systemów przetwarzania danych; ETP1A_U06 Projekt
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy. ETP1A_K01 Projekt
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
56 28 28 0 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 Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie matematyki, obejmującą elementy algebry, analizy i probabilistyki niezbędne do opisu, analizy i modelowania sygnałów i systemów liniowych; + + - - - - - - - - -
M_W002 zna i rozumie zasady przedstawiania sygnałów telekomunikacyjnych w dziedzinie czasu i częstotliwości; zna cechy transmisji analogowych, właściwości kanału telekomunikacyjnego, techniki kodowania transmisyjnego, modulacji; + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie. + + - - - - - - - - -
M_U002 Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy i oceny działania elementów sieci telekomunikacyjnych i systemów przetwarzania danych; - + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy. - + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 148 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 60 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):

Zajęcia w ramach modułu prowadzone są w postaci wykładu (28 godzin) oraz ćwiczeń audytoryjnych (28 godzin).

WYKŁADY
00_Sygnały systemy
Zasady organizacyjne.

01_ Sygnały systemy wstęp
Zadania teorii sygnałów. Rodzaje sygnałów i systemów przetwarzania sygnałów. System telekomunikacyjny (filtracja, modulacja).

02_Systemy liniowe i stacjonarne
Definicja i właściwości SLS. Odpowiedź SLS na wymuszenie wykładnicze. Szereg Fouriera. Przekształcenie Fouriera.

03_Właściwości przekształcenia Fouriera
Wybrane właściwości przekształcenia Fouriera (liniowość, symetria, skalowanie, przesunięcie, splot…)

04_Filtracja sygnałów
Transmitancja SLS. Operacja splotu w SLS. Rodzaje i przykłady filtrów. Idealny filtr dolnoprzepustowy. Charakterystyki a-cz i f-cz. Pojęcie decybela oraz dekady. Wykresy Bodego. Asymptotyczne wykresy Bodego.

05_Próbkowanie sygnałów
Dystrybucja (delta) Diraca. Próbkowanie sygnału w dziedzinie czasu i częstotliwości.

06_Właściwości energetyczne sygnałów
Definicja energii i mocy sygnału. Twierdzenie Parsevala. Widmo gęstości energii (mocy). Moc ułamkowa. Funkcja korelacji.

07_Sygnały losowe
Sygnał losowy jako zbiór realizacji. Uśrednianie po zbiorze i po czasie. Proces ergodyczny. Twierdzenie Wienera-Chinczyna.

08_Szumy w systemach transmisyjnych
Zniekształcenia i zakłócenia w kanale transmisyjnym. Addytywny szum biały (AWGN) w dziedzinie czasu i częstotliwości. Szum wąskpasmowy. Odstęp sygnał-szum. Zysk modulacyjny.

09_Modulacje AM i FM
Koncepcja modulacji. Cele stosowania modulacji. Podział modulacji. Budowa systemu modulacyjnego. Modulacja amplitudy AM. Detekcja obwiedni i koherentna. Modulacja częstotliwości FM.

10_ Odporność AM i FM na szumy
Charakterystyki szumowe systemu modulacji AM i FM.

11_Modulacja amplitudy impulsów
Próbkowanie idealne, naturalne i równomierne. Efekt apertury. Multipleksacja sygnałów.

12_Interferencja międzysymbolowa
Zjawisko interferencji międzysymbolowej. Kryterium Nyquista.

13_Kody transmisyjne
Koncepcja kodu transmisyjnego. Analiza widmowa kodów transmisyjnych. Właściwości kodów transmisyjnych.

14_Modulacja kodowo-impulsowa
Kwantowanie sygnałów. Kodowanie arytmetyczne. Modulacja PCM. Szum kwantowania. Modulacja DPCM. Modulacja delta.

Ćwiczenia audytoryjne (28h):

W ramach przedmiotu prowadzone są ćwiczenia audytoryjne odpowiadające tematyce kolejnych wykładów. Treści tych zajęć ugruntowują i rozszerzają wiedzę przekazywaną podczas wykładów, w szczególności uczą praktycznego posługiwania się metodami i modelami przedstawianymi w trakcie wykładu. Ćwiczenia audytoryjne mają charakter obliczeniowo-symulacyjny. W części teoretycznej przeprowadzane będą obliczenia związane z analizowanymi metodami i modelami, natomiast w części praktycznej zostaną wykonane badania symulacyjne związane w przeprowadzonymi obliczeniami.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Sposób obliczania oceny końcowej:

1. Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej niezbędne jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych oraz zdanie egzaminu. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest posiadanie oceny pozytywnej z ćwiczeń audytoryjnych.
2. Obliczamy średnią ważoną z ocen z ćwiczeń audytoryjnych (50%) i egzaminu (50%) uzyskanych we wszystkich terminach.
3. Wyznaczamy ocenę końcową na podstawie zależności:
if sr>4.75 then OK:=5.0 else
if sr>4.25 then OK:=4.5 else
if sr>3.75 then OK:=4.0 else
if sr>3.25 then OK:=3.5 else OK:=3

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wiadomości z zakresu przedmiotów:
1.Algebra i Analiza
2.Probabilistyka i podstawy statystyki
3. Fizyka
4. Teoria obwodów

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1 .J. Szabatin: Podstawy teorii sygnałów. WKiŁ, Warszawa 2004.
2 .J. M. Wojciechowski: Sygnały i systemy. WKiŁ, Warszawa 2008.
3. M. Kantor, Z. Papir: Modulacja i detekcja – zbiór zadań z rozwiązaniami. UWND AGH, Kraków 2008.
4. Z. Papir: Analiza częstotliwościowa sygnałów. UWND AGH, Kraków 1995.
5. Z. Papir: Modulacja i detekcja. UWND AGH, Kraków 1992.
6. R. E. Ziemer, W. H. Tranter: Principles of Communications – Systems, Modulations, and Noise, John Wiley 2010.
7. H. Baher: Analog and Digital Signal Processing, John Wiley 2001.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

“Obiektywne pomiary jakości sekwencji wizyjnych”
M. Grega, L. Janowski, M. Leszczuk, Z. Papir, “Cyfrowe przetwarzanie sygnałów w telekomunikacji : podstawy – multimedia – transmisja”, red. nauk.: T. P. Zieliński, P. Korohoda, R. Rumian, PWN, 2014, s. 740-766.

“Video quality assessment: subjective testing of entertainment scenes”
M. H. Pinson, L. Janowski, Z. Papir, IEEE Signal Processing Magazine, 2015 vol. 32 no. 1, s. 101–114.

Informacje dodatkowe:

Brak