Leo: Created page with "NOTOC '''Īssaites:''' Kalendārs | Uzdevumi | Resursi | #{{LOCALDAY2}}.{{LOCALMONTH}}.{{padright:|2|{{L..."

2021-01-28T20:10:15Z

Created page with "__NOTOC__ <big> '''Īssaites:''' Kalendārs | Uzdevumi | Resursi | </big> #{{LOCALDAY2}}.{{LOCALMONTH}}.{{padright:|2|{{L..."

New page

__NOTOC__
<big>
'''Īssaites:'''
[[#Kalendārs | Kalendārs]] |
[[#Uzdevumi | Uzdevumi]] |
[[#Resursi | Resursi]] |
</big>
[[#{{LOCALDAY2}}.{{LOCALMONTH}}.{{padright:|2|{{LOCALYEAR}} }} | Šodiena: {{LOCALDAY2}}.{{LOCALMONTH}}.{{padright:|2|{{LOCALYEAR}} }}]] :
[[#{{#expr:{{LOCALDAY2}}+1}}.{{LOCALMONTH}}.{{padright:|2|{{LOCALYEAR}} }} | Rītdiena: {{#expr:{{LOCALDAY2}}+1}}.{{LOCALMONTH}}.{{padright:|2|{{LOCALYEAR}} }}]]
(ja ir lekcija)

=Digitālā (ciparu) signālu apstrāde=
LU DF bakalauru kurss.

* Pasniedzējs Leo Seļāvo [vards.uzvards @gmail.com].

====Mērķi====
* Iepazīties ar Digitālās Signālu Apstrādes pielietojumiem un principiem. Praktiskas darbības ar signālu apstrādi. Sistēmu Matlab un Octave iepazīšana un programmēšana tajās.

====Motivācija====
"Think how electronics has changed the world in the last 50 years. DSP will have the same role over the next 50 years. Learn it or be left behind!" - Steve Smith, autors "DSP Guide"

====Mājas darbi un citi iesniedzamie darbi====
* Iesniegšanas termiņa laiks ir 30 minūtes pirms nākamās lekcijas sākuma, ja netiek noteikts cits termiņš.
* Ja darbs tiek iesniegts ar novēlošanos, rezultāts tiek samazināts par 50%. Ja darbs iesniegts vairāk kā nedēļu pēc termiņa, '''pasniedzējs darbu var nepieņemt'''.
* Darbi iesniedzami elektroniski, E-studijās, izņemot ja prasīts cits iesniegšanas veids.
* Teksts noformējams PDF faila formātā. Piemēram MD2 fails būtu sekojošs: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.pdf'''
* Ja iesniedzami vairāk par vienu failu, tie arhivējami ZIP formātā, sekojoši: '''DSP_MD2_Vards_Uzvards.zip''' Atspiežot šo failu tam jārada direktorija ar tādu pašu nosaukumu, kur atrodas visi faili.


====Vērtējums kursā====
Kursa galējais vērtējums sastāv no sekojošām komponentēm:
* 10% - dalība lekcijās un diskusijās
* 20% - mājas darbi, praktiskie darbi un testi
* 20+20% - divi kontroldarbi semestra vidū
* 30% - rakstisks gala eksāmens
* Obligāta kursa aptaujas anketas aizpildīšana LUIS sistēmā

=Kalendārs=

{| border=1 cellspacing=0 cellpadding=4 style = 'border-color: #ddd;'
|-
! Datums
! Tēma, saturs
! Uzdevumi
|- style='vertical-align: top;'
|
==== 03.02.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Digitālā signālu apstrāde, ievads.'''</big>
|}

DSP (Digital Signal Processing) ievadlekcija. DSP definīcija un pielietojumi.

'''Lasāmviela un resursi''':
* [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 1. nodaļa.

|

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 10.02.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Statistika, varbūtība, trokšņi un gadījumsignāli'''</big>
|}

Analogais-ciparu pārveidotājs (ADC jeb ACP modelis) jeb signālu mērīšana (ciparu signāls = signālu diskretizācija + kvantēšana).
Signālu klasifikācijas un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).

'''Lasāmviela un resursi''':
* [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatā] 2-3. nodaļas.

|
* '''Uzdots [[#MD1 | MD1]]'''

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 17.02.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Lineāras sistēmas un signālu klasifikācija'''</big>
|}

Signālu klasifikācija un galvenie parametri (vidējā vērtība, vidējā kvadrātiskā vērtība, SNR, enerģija, jauda, min un max vērtība, dinamiskais diapazons u.c.).

Apskatam sitēmas f(x)=2*x, g(x)=x+5 un m(x)=x*x. Pārbaudam vai tās ir lineāras sistēmas.

'''Lasāmviela un resursi''':
* [http://www.dspguide.com/CH5.PDF DSPGuide 5. nodaļa]

|
* ''' '''Termiņš''' [[#MD1 | MD1]]'''

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 24.02.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Konvolūcija '''</big>
|}

Konvolūcija un tās īpašības

'''Lasāmviela un resursi''':
* [http://www.dspguide.com/CH6.PDF 6.nodaļa]
* [http://www.dspguide.com/CH7.PDF 7.nodaļa]

|

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 02.03.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Matlab un Octave'''</big>
|}

Svarīgāko Octave komandu apskats (komandu pilna bāze, ar kurām var konstruēt signālapstrādes algoritmus). Praktiskais darbs ar Octave.

* M-valoda darbam ar OCTAVE datu apstrādes sistēmām: sudo apt install octave
* Octave grafiskā redaktora palaišana Ubuntu terminālī: <code>octave</code> vai <code>octave-cli</code>

|

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 09.03.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''KD1'''</big>
|}

Vidus semestra '''kontroldarbs KD-1'''.
<br>[http://failiem.lv/u/jdshznk Gadījuma skaitļu masīvs 1x2000]

'''Lasāmviela un resursi''':
* 1. - 7. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.

|
* '''KD1'''

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 16.03.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Ievads digitālajos filtros, ''Moving average'' filtrs'''</big>
|}

'''LEKCIJAS TIEŠSAISTĒ''' (sīkāk estudiju forumā)

Digitālie filtri, kustīgā vidējā (moving average) filtrs.

'''Lasāmviela un resursi''':
* 14.,15. nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.
* [https://qr.ae/pNnblQ What does 50dB sound like?]

|
* '''Uzdots [[#MD2 | MD2]]'''

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 23.03.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Prakse ar Octave'''</big>
|}

Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.
* Skaņas faili:
** [https://www.dropbox.com/s/34ait9wo4b1j1ld/test1.ogg?dl=1 test1.ogg] [https://www.dropbox.com/s/v8wyoidysq94nsh/test1.wav?dl=1 .wav]
** [https://www.dropbox.com/s/n7k971ppe1zfq9o/test2.ogg?dl=1 test2.ogg] [https://www.dropbox.com/s/vpr9dbd7famcjjk/test2.wav?dl=1 .wav]

|

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 30.03.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Audio signāli'''</big>
|}

Audio uztvere in apstrāde

'''Lasāmviela un resursi''':
* [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide 23., 24., 25. nodaļas]

|
* ''' '''Termiņš''' [[#MD2 | MD2]]'''

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 20.04.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Attēlu signāli'''</big>
|}

Attēlu uztvere un apstrāde

'''Lasāmviela un resursi''':
* [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide 23., 24., 25. nodaļas]

|

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 27.04.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Furjē transformācija. Diskrētā Furjē transformācija '''</big>
|}

[[#Furjē_transformācija | Video materiāls]]

'''Lasāmviela un resursi''':
* [http://www.dspguide.com/CH8.PDF DSPGuide 8. nodaļa]

|

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 04.05.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>''''Brīvdiena''''</big>
|}

|

|- style='vertical-align: top;'
|
==== 11.05.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''FIR un IIR'''</big>
|}

Rekursīvie filtri. FIR un IIR signālu filtri.
Signālu filtrācija frekvenču apgabalā.

Pratiskais darbs: Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.

'''Lasāmviela un resursi''':
* [http://www.dspguide.com/CH17.PDF DSPGuide 17. nodaļa] - Custom filters
* [http://www.dspguide.com/CH19.PDF DSPGuide 19. nodaļa] - Recursive filters
* [https://www.youtube.com/watch?v=NvRKtdrssFA Intro to FIR]

|

|- style='vertical-align: top;'
|

==== 18.05.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''KD2! Pārskats un atkārtojums.'''</big>
|}

'''Lasāmviela un resursi''':
* [http://www.dspguide.com/CH21.PDF DSPGuide 21. nodaļa - filtru salīdzinājums]

|
* '''KD2
* '''8:30''': Vidus semestra kontroldarbs (tiešsaistē no eStudijām)
* Praktisku uzdevumu risināšana ar Octave.

|- style='vertical-align: top;'
|

==== 25.05.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Kopsavilkums'''</big>
|}
'''Lasāmviela un resursi''':
* Visas līdz šim kursā apskatītās nodaļas no [http://www.dspguide.com/pdfbook.htm DSPGuide grāmatas] un lekcijām.'''
|
|- style='vertical-align: top;'
|

==== 08.06.20 ====
|
{| width='100%' style='background-color:#ddd;'
|<big>'''Eksāmens'''</big>
|}

:Laiks: 08:30
:Vieta: E-studijas un tiešsaiste.

|

|- style='vertical-align: top;'
|}

=Uzdevumi=
====MD1====
Analizēt nejaušu skaitļu un to summas histogrammu sekojošiem gadījumiem:
# RND
# RND + RND
# RND + RND + RND + RND
Pētījumu veikt vismaz 10000 nejaušiem skaitļiem.
Izdarīt secinājumus.

====MD2====
Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.

Skaņas faili, piemēram:
* [https://www.dropbox.com/s/34ait9wo4b1j1ld/test1.ogg?dl=1 test1.ogg] [https://www.dropbox.com/s/v8wyoidysq94nsh/test1.wav?dl=1 .wav]
* [https://www.dropbox.com/s/n7k971ppe1zfq9o/test2.ogg?dl=1 test2.ogg] [https://www.dropbox.com/s/vpr9dbd7famcjjk/test2.wav?dl=1 .wav]

Darbības plāns:
# Ielasīt audio failu
# Izveidot filtra kodolu lai nofiltrētu augstfrekvenču troksni, "pīķus" signālā, it īpaši paužu laikā
# pielietot šo filtru izmantojot konvolūciju
# uzlikt slieksni filtrētajam audio signālam: pauzes uz 0, pārējais uz 1.
# kombinējot oriģinālo un filtrēto signālus, konstruēt jaunu signālu bez pauzēm.

=Resursi=

== Kursa materiāli ==
* [http://www.dspguide.com/ DSP Guide] gramata tiešsaistē
* [https://www.dropbox.com/s/vvw92wtspjqg7ki/refcard-a4.pdf?dl=0 Octave 3.0.0 reference card]

* [http://failiem.lv/u/suipzqt Kompleksie skaitļi DSP]
* [http://failiem.lv/u/njjfvyx Kalmana filtrs]
* [http://failiem.lv/down.php?i=xigtwaj&n=dft.m DFT]

==== Furjē transformācija ====
* [https://youtu.be/ykNtIbtCR-8 Ievada video]
* [https://youtu.be/spUNpyF58BY Furjē transformācijas vizualizācija]
* [https://youtu.be/1JnayXHhjlg lekcija par Inverso FT (1.daļa)]
* [https://youtu.be/kKu6JDqNma8 lekcija par FT (2.daļa)]

* [https://youtu.be/XtypWS8HZco Ievads FFT, The Cooley-Tukey Algorithm]

* [https://www.mathworks.com/help/matlab/ref/fft.html FFT pipemērs Matlab sistēmā]
* [https://upload.wikimedia.org/wikiversity/en/d/dd/Octave.DFT.1.B.FFT.20170706.pdf FFT piemērs Octave sistēmā]

==== FIR & IIR ====
* [https://www.youtube.com/watch?v=NvRKtdrssFA Intro to FIR]

==== Citi resursi ====
* [https://ptolemy.berkeley.edu/eecs20/weekly.html Signals and Systems] - kurss Berkeley universitātē
* [https://dspillustrations.com/pages/index.html Learning DSP illustrated]
* [https://brilliant.org/wiki/linear-time-invariant-systems/ Lineāras laika invariantas sistēmas] @Brilliant wiki
* [https://youtu.be/zMkXxI63_Og Laika invariantas sistēmas] - videolekcija ar pierādījumu piemēriem.

* [https://setosa.io/ev/image-kernels/ Attēlu filtru kodoli] - vizuāls skaidrojums

LU-DSP-b20 - Revision history

Leo: Created page with "__NOTOC__ '''Īssaites:''' Kalendārs | Uzdevumi | Resursi | #{{LOCALDAY2}}.{{LOCALMONTH}}.{{padright:|2|{{L..."

Leo: Created page with "NOTOC '''Īssaites:''' Kalendārs | Uzdevumi | Resursi | #{{LOCALDAY2}}.{{LOCALMONTH}}.{{padright:|2|{{L..."