Digitale signaalverwerking (B-KUL-H01L6A)

3.0 studiepunten Nederlands 28.0 Eerste semesterEerste semester Inleidend
POC Elektrotechniek

De bedoeling van dit opleidingsonderdeel is om aan de student de basisbegrippen bij te brengen van de alomtegenwoordige moderne digitale signaalverwerking. Vertrekkende van een basiskennis over systeemtheorie, wordt vooral de nadruk gelegd op het verband tussen tijds- en frequentiedomein en de mogelijkheden die geboden worden door verwerking in dit frequentiedomein. Het geheel wordt gestoffeerd met voorbeelden van voornamelijk audiovisuele toepassingen, deels aanleunend bij het onderzoek in de spraak- en beeldverwerking. Hoewel er nogal wat theorie komt bij kijken, wordt de nadruk vooral gelegd op het begrijpen en toepassen ervan.

Basisbegrippen van lineaire systeemtheorie en van lineaire differentiaalvergelijkingen; basiskennis van transformaties zoals de Laplace- en Z-transformatie, en van Fourierreeksen.

Het opleidingsonderdeel bestaat uit negen lessen (onderwijsleeractiviteit H01L6a) en vier oefenzittingen (onderwijsleeractiviteit H01L7a). Meer details zijn te vinden bij deze OLA’s.

Cursustekst
Toledo

Je moet voldoen aan een volgtijdelijkheidsvoorwaarde om dit opleidingsonderdeel te mogen opnemen. Volgtijdelijkheid kan STRENG of SOEPEL zijn of een GELIJKTIJDIGHEID inhouden. Ook kan een diplomaNIVEAU als voorwaarde gesteld zijn.
Verklaring:
STRENG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je geslaagd zijn voor of een tolerantie ingezet hebben voor de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt.
SOEPEL: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, gevolgd hebben.
GELIJKTIJDIG: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ook de opleidingsonderdelen waarvoor dit soort voorwaarde geldt, opnemen of al opgenomen hebben.
NIVEAU: Om dit opleidingsonderdeel op te nemen, moet je ten minste deze graad behaald hebben.


(GELIJKTIJDIG (H01D2A) OF GELIJKTIJDIG (X0B89A) OF GELIJKTIJDIG (X0B89B)) EN (GELIJKTIJDIG (H01M8A) OF GELIJKTIJDIG (X0B91A))

Bovenstaande codes van opleidingsonderdelen stemmen overeen met onderstaande omschrijvingen van die opleidingsonderdelen:
H01D2A : Informatie-overdracht en -verwerking
X0B89A :
X0B89B : Informatieoverdracht en -verwerking
H01M8A : Systeemtheorie en regeltechniek
X0B91A : Systeemtheorie en regeltechniek

Dit opleidingsonderdeel is een voorwaarde voor het opnemen van volgende opleidingsonderdelen:
H01Q6C : P&O: Elektrotechniek

Onderwijsleeractiviteiten

2.6 sp. Digitale signaalverwerking: hoorcollege (B-KUL-H01L6a)

2.6 studiepunten Nederlands Werkvorm: College 18.0 Eerste semesterEerste semester
POC Elektrotechniek

1 Signaaltransformaties en frequentiebeschrijving
  1.1 Signaal- en systeemanalyse met eigenfuncties
  1.2 Basistheorie van de analytische signaaltransformaties
  1.3 Veralgemeende theorie voor numerieke transformaties
  1.4 Globaal overzicht van de signaaltransformaties
2 Gebruik van signaaltransformaties
  2.1 Basistoepassingen van analytische transformaties
  2.2 Aanwending van numerieke signaaltransformaties
  2.3 Voorbeeld: spectrogrammen
3 Andere signaaltransformaties
  3.1 De Discrete Cosinus Transformatie
  3.2 Andere transformaties
  3.3 Toepassing: transformatiecodering
4 Bijzondere technieken en systeemtoepassingen
  4.1 Bijzondere bemonsteringstechnieken
  4.2 Meervoudige banddoorlaatfiltering
  4.3 Kwantisering
5 Analyse en realisatie van digitale filters
  5.1 Beschrijving en analyse van filters
  5.2 Realisatiestructuren voor digitale filters
6 Meerdimensionale signaalanalyse
  6.1 Tweedimensionale Fourier transformaties
  6.2 Tweedimensionale EDFT
  6.3 Tweedimensionale convolutie en correlatie
  6.4 Tweedimensionale eindige convolutie en correlatie
  6.5 Andere tweedimensionale transformaties
  6.6 Toepassing: beeldverwerking
7 Multirate signaalverwerking
  7.1 Decimatie en interpolatie
  7.2 Transformatie van gedecimeerde en ge¨ınterpoleerde sequenties
  7.3 Lineaire filtering bij multirate systemen
  7.4 Verandering van bemonsteringsfrequentie
  7.5 Structuren voor multirate systemen
  7.6 De polyfase voorstelling
  7.7 Implementatie van multirate systemen
8 Toepassingen
  8.1 Beeldcompressie: JPEG
  8.2 Videocompressie: MPEG-1
  8.3 MP3 audio codering

In dit OLA wordt de theoretische basis gelegd voor het begrijpen van de moderne digitale signaalverwerking. Concepten en algoritmen worden toegelicht en geïllustreerd met concrete voorbeelden van het gebruik ervan in de praktijk.

Negen klassieke lessen

Eigen nederlandstalige cursustekst

0.4 sp. Digitale signaalverwerking: oefeningen (B-KUL-H01L7a)

0.4 studiepunten Nederlands Werkvorm: Practicum 10.0 Eerste semesterEerste semester
POC Elektrotechniek

Er zijn vier oefenzittingen die de belangrijkste delen van de cursus bestrijken :

  • de Fouriertransformatie (analoog, digitaal, eigenschappen, …)
  • bijzondere technieken: bemonstering van banddoorlaatsignalen, quadratuurbemonstering
  • analyse van digitale filters, digitale filterstructuren
  • multirate signaalverwerking 

Oefeningen over andere onderwerpen uit de cursus worden ter zelfstudie aangeboden op Toledo (met enkele oplossingen).

In dit OLA worden de theoretische concepten die in de lessen worden aangeboden, ingeoefend via  bijhorende oefeningen.

Deze OLA bestaat uit vier klassieke oefenzittingen in een klaslokaal, begeleid door een assistent(e).

Opgaven die ook op Toledo te vinden zijn. Enige tijd na de desbetreffende oefenzitting, zijn ook een deel van de opgeloste oefeningen op Toledo te vinden.

Evaluatieactiviteiten

Evaluatie : Digitale signaalverwerking (B-KUL-H21L6a)

Modaliteit van de evaluatie : Schriftelijk
Tijdstip : examen tijdens de examenperiode
Soort evaluatie : Gesloten boek

Een formularium is ter beschikking en mag gebruikt worden op het examen. Het examen bestaat zowel uit theorievragen als uit oefeningen.