Σήματα και Συστήματα (Θεωρία)

Πληροφορίες Μαθήματος

Εξάμηνο Μαθήματος:
3
Μέρος Μαθήματος:
Θεωρία
Κωδικός Μέρους Μαθήματος:
244301
Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας:
2
Εβδομαδιαίες Ώρες Άσκησης Πράξης:
1
Μονάδες ECTS Μαθήματος:
5
Διαθέσιμο σε σπουδαστές ERASMUS:
Ναι
Προσωπικό Μαθήματος:


Σκοπός Μαθήματος

Το μάθημα αποσκοπεί στο να καταστήσει το σπουδαστή ικανό να κατανοεί τις βασικές έννοιες περιγραφής και ανάλυσης συστημάτων και να συνεργαστεί αποτελεσματικά ως τεχνικός ανάλυσης σημάτων και συστημάτων, στην υλοποίηση εφαρμογών με δεξιότητες που απαιτούνται σε πραγματικό περιβάλλον.


Μαθησιακοί Στόχοι

Ο φοιτητής θα πρέπει να είναι σε θέση να:

  • Εξοικειωθεί με τις έννοιες του σήματος & συστήματος.
  • Γνωρίζει πώς να περιγράφει ένα σήμα με μαθηματικό τρόπο και να περιγράφει τις ιδιότητές τους στο πεδίο του συνεχούς ή του διακριτού χρόνου.
  • Αναλύει, σχεδιάζει και διαχειρίζεται σήματα στον υπολογιστή.
  • Κατανοεί την  πράξη της συνέλιξης δύο σημάτων και να εκτιμά τη σημασία της στην ανάλυση ΓΧΑ συστημάτων.
  • Κατανοεί τη σχέση ανάμεσα στα πεδία του χρόνου και των συχνοτήτων και να εκτιμά τη σημασία της ανάλυσης Fourier (στο συνεχές και στο διακριτό πεδίο του χρόνου).
  • Εξοικειωθεί  με το περιβάλλον και την εργαλειοθήκη επεξεργασίας σήματος του MATLAB.


Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών.
  • Λήψη αποφάσεων.
  • Ομαδική Εργασία.
  • Προαγωγή της δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.


Περιγραφή Μαθήματος

Η περιγραφή που ακολουθεί ανάγεται σε ώρες διδασκαλίας ανά αντικείμενο ώστε να συμπληρώνονται οι 52 ώρες του θεωρητικού μαθήματος που περιγράφονται αναλυτικά παρακάτω.

  • Κατηγορίες σημάτων.
  • Βασικά στοιχεία συστήματος DSP.
  • Μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό.
  • Θεώρημα δειγματοληψίας.
  • Σήματα διακριτού χρόνου (Είδη, ταξινόμηση).
  • Συστήματα διακριτού χρόνου (Είδη, διαγράμματα, ταξινόμηση).
  • Συνέλιξη (Convolution). Ιδιότητες.
  • Ανάλυση συστημάτων LTI.
  • Συστήματα περιγραφόμενα με εξισώσεις διαφορών.
  • Συσχέτιση (Cross correlation, auto correlation).
  • Συστήματα FIR και IIR.
  • Μετ/σμός Ζ. Εφαρμογές στη λύση εξισώσεων διαφορών.
  • Ανάλυση στο πεδίο συχνοτήτων.
  • DTFT.
  • Μετασχηματισμοί DFT, FFT.
  • Πραγματοποίηση συστημάτων διακριτού χρόνου.
  • Σχεδίαση ψηφιακών φίλτρων.
  • Φασματική ανάλυση.

Αξιολόγηση Σπουδαστών

Γλώσσα Αξιολόγησης: Ελληνική και αγγλική για τους φοιτητές Erasmus.

Αξιολόγηση θεωρητικού τμήματος (60%)

  1. Γραπτή τελική εξέταση  (40%)
  2. Συμμετοχή σε project (20%)


Βιβλιογραφία

  • Α. Παλαμίδης – Α. Βελώνη, Σήματα και Συστήματα με Matlab, Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα 2010
  • Π. Φωτόπουλος – Α. Βελώνη, Σήματα και Συστήματα για Τεχνολόγους, Σύγχρονη Εκδοτική, Αθήνα, 2009
  • Hsu H. P., “Schaum's Outline of Signals and Systems, 2nd Ed., 2010
  • Girod B., Rabenstein R., Stenger A., "Signals and Systems", Wiley, 2001
  • Ziemer R. E., Tranter W. H., Fannin D. R., "Signals and Systems: Continuous and Discrete", 4th Ed., Macmillan, 1998
  • Balmer L., "Signals and Systems", 2nd Ed., Prentice Hall, 1997