LU-DSP-b
Īssaites: Kalendārs | Uzdevumi | Resursi | Šodiena: 16.08.24 : Rītdiena: 17.08.24 (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 nozīmē ka uz šo datumu darbam jābūt jau gatavam un iesniegtam. Tātad jāiesniedz ir līdz IEPRIEKŠĒJĀS dienas beigām, ja netiek noteikts cits termiņš. Piemēram, ja termiņš ir ceturtdiena, tad darbs jāiesniedz pirms tās, tātad līdz trešdienas beigām.
- 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
Datums | Tēma, saturs | Uzdevumi | |
---|---|---|---|
09.02.23 |
Lasāmviela un resursi:
|
||
16.02.23 |
Lasāmviela un resursi:
|
| |
23.02.23 |
sudo apt install octave
|
| |
02.03.23 |
Lasāmviela un resursi: |
| |
09.03.23 |
Lasāmviela un resursi: |
Termiņš MD_Sys (nav jāiesniedz, tiks pārrunāts lekcijā) | |
16.03.23 |
Vidus semestra kontroldarbs KD-1. Lasāmviela un resursi:
|
| |
23.03.23 |
Digitālie filtri, kustīgā vidējā (moving average) filtrs. Lasāmviela un resursi:
|
| |
30.03.23 |
Praktiskā nodarbība. Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas apstrādā audio failu.
Resursi:
|
| |
13.04.23 |
Audio uztvere in apstrāde Lasāmviela un resursi: |
| |
20.04.23 |
Attēlu uztvere un apstrāde Lasāmviela un resursi: |
| |
27.04.23 |
Speciāla attēlu apstrāde. Praktiskā nodarbība. Attēlu apstrāde. |
| |
11.05.23 |
Vidus semestra kontroldarbs KD2
|
| |
18.05.23 |
Lasāmviela un resursi:
|
| |
25.05.23 |
Pratiskais darbs: Izmantojot Octave, izveidot Short-time DFT jeb spektrogrammu runas signālam.
|
||
01.06.23 |
Lasāmviela un resursi: |
||
01.06.23 |
Lasāmviela un resursi:
|
||
08.06.23 |
|
Uzdevumi
MD_Rnd
Analizēt nejaušu skaitļu (RND) un to summas histogrammu sekojošiem gadījumiem:
- RND
- RND + RND
- RND + RND + RND + RND
Pētījumu veikt vismaz 100000 nejaušiem skaitļiem.
Ar RND saprotam funkciju, kas katrā izsaukumā atgriež nejaušu skaitli no 0 līdz 1.0.
Katram no iepriekš minētajiem gadījumiem uzrakstīt programmu, kas izrēķina un uzzīmē histogrammu.
Programmu ieteicams rakstīt Octave vidē, bet šoreiz atļauts arī kādā citā jums pazīstamā valodā.
E-studijās kā MD1 iesniegt PDF failu ar risinājumu, kurā katram no gadījumiem doti:
- Programma, kas ģenerē histogrammu
- Histogramma
- Secinājumi, kas sanāca, un kāpēc tā.
MD_Sys
Mērķis: Treniņš lineāru un laika invariantu sistēmu atpazīšanā un pierādīšanā.
Uzdevums
- Pierādīt, ka sekojošas sistēmas ir (vai nav) lineāras.
- Pierādīt, ka sekojošas sistēmas ir (vai nav) laika invariantas.
- y[n] = x[n] + 3
- y[n] = x[n] * x[n]
- y[n] = x[n] + x[n + 1]
Šis uzdevums paredzēts treniņam, un nav obligāti jāiesniedz.
MD_Octave
Mērķis: Apgūt un praktizēties Octave vides un valodas lietošanā.
Pieejams e-studijās
MD_Audio
Izmantojot Octave, konstruēt algoritmu, kas izgriež pauzes runas signālam.
Pieejams e-studijās
MD_Synth
Izmantojot Octave, uzrakstīt funkcijas vairākiem skaņas efektiem.
Pieejams e-studijās
MD_Image
Izmantojot Octave, uzrakstīt funkcijas attēlu apstrādei.
Pieejams e-studijās
Resursi
Kursa materiāli
- DSP Guide gramata tiešsaistē
- "The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing, copyright ©1997-1998 by Steven W. Smith. For more information visit the book's website at: www.DSPguide.com"
Furjē transformācija
- Furjē sērija, jebkurš signāls no sinusoīdām
- Ievada video
- Furjē transformācijas vizualizācija
- lekcija par Inverso FT (1.daļa)
- lekcija par FT (2.daļa)
- Ievads FFT, The Cooley-Tukey Algorithm
- Cooley-Tukey apraksts (Algoritmu arhīvs)
- Furje transformācija, vizualizācija ar apļiem (Smarter every day)
- But what is a Fourier series? From heat flow to drawing with circles (3Blue1Brown)
FIR & IIR
Citi resursi
- Signals and Systems - kurss Berkeley universitātē
- Learning DSP illustrated
- Lineāras laika invariantas sistēmas @Brilliant wiki
- Laika invariantas sistēmas - videolekcija ar pierādījumu piemēriem.
- Attēlu filtru kodoli - vizuāls skaidrojums