Digitale signaalverwerking (B-KUL-JPI15H)

Doelstellingen
Leerresultaten en vormingsdoelen
- K2L Wetenschappelijk-disciplinaire basiskennis bezitten en inzicht hebben in één van de gebieden op basis van de gekozen afstudeerrichting
- I1L Problemen analyseren en oplossen
- I2L Ontwerpen en/of ontwikkelen
- I3L Toepassingsgericht onderzoeken
- P1L Operationaliseren
- G3L Kritisch reflecteren
Doelstellingen
In onze moderne communicatiemaatschappij is het analyseren, bewerken en compact opslaan van digitale data zoals audio, spraaksignalen, beelden en video, meetsignalen, ... van cruciaal belang. Het doel van dit OPO is om de student
- de nodige achtergrondkennis mee te geven om wetenschappelijke en technische literatuur te kunnen raadplegen die aan de basis ligt van allerhande (meer geavanceerde) digitale signaalverwerkingstoepassingen
- vaardigheden bij te brengen die hem of haar in staat moeten stellen om (eenvoudige) digitale signaalverwerkingsschema's uit te denken voor
- signaalanalyse (visualisatie en interpretatie van signalen, bv. aan de hand van het frequentiespectrum)
- signaalconditionering en signaalverbetering (filtering, egalisatie, ruis- en storingsonderdrukking, ...)
- basisvaardigheden en gepaste design practices aan te leren die nodig zijn bij het implementeren van digitale signaalverwerkingsalgoritmen
Meer specifieke doelstellingen :
De student
- verstaat en kan het werkingsprincipe van signaalverwerkingsconcepten en -schema's uitleggen, bv. aan de hand van voorstellingen in het tijds- en in het frequentiedomein (K2L, I1L, G3L)
- kan een digitaal signaalverwerkingsschema met een beschreven functionaliteit ontwerpen, optimaliseren, implementeren en evalueren (I2L, I3L)
- is in staat om een praktische toepassing te bedenken voor een gegeven signaalverwerkingsschema (P1L)
- kan een inschatting maken van implementatiegerelateerde aspecten (zoals complexiteits- en geheugenvereisten en de algoritmische vertraging) van een digitaal signaalverwerkingsschema (I2L, K2L, P1L)
Begintermen
Wiskunde voor systemen (SOEPEL)
Volgtijdelijkheidsvoorwaarden
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.
SOEPEL( JPI0VG )
Bovenstaande codes van opleidingsonderdelen stemmen overeen met onderstaande omschrijvingen van die opleidingsonderdelen:
JPI0VG : Wiskunde voor systemen
Identieke opleidingsonderdelen
Dit opleidingsonderdeel is identiek aan de volgende opleidingsonderdelen:
T3WDS1 : Digitale signaalverwerking
T3WDS2 : Digital Signal Processing
ZA0226 : Digitale signaalverwerking
JPI27M : Digitale signaalverwerking (schakel) (Niet meer aangeboden dit academiejaar)
B3075U : Digitale signaalverwerking
YI1441 : Digitale signaalverwerking
Plaats in het onderwijsaanbod
- Bachelor in de industriële wetenschappen (Gent) (Kernprogramma elektronica-ICT) 180 sp.
- Schakelprogramma: Master in de industriële wetenschappen: elektronica- ICT (Gent) 89 sp.
Onderwijsleeractiviteiten
3 sp. Digitale signaalverwerking: college (B-KUL-JLI1BX)
Inhoud
Discretetijdsignalen
- A/D-omzetting: bemonstering, kwantisatie
- D/A-omzetting: reconstructie/interpolatie
- Basissignalen in discrete tijd: impuls, stap, blok, sinc, (complexe) sinusoïde, ...
Signaaltransformaties voor discretetijdsignalen
- z-transformatie
- Discrete-tijd Fouriertransformatie (DTFT)
- Discrete Fouriertransformatie (DFT) en Fast Fourier Transform (FFT)
- Short-Time Fourier Transform (STFT) en spectrogram
Discretetijdsystemen
- Eigenschappen: lineariteit, tijdsinvariantie, stabiliteit, causaliteit
- Lineaire differentievergelijking
- Impulsrespons
- Convolutie
- Transfertfunctie
- Frequentierespons
- Polen en nulpunten
Digitaal filterontwerp
- Digitale filterstructuren: FIR, IIR
- FIR-filterontwerpmethoden
- IIR-filterontwerpmethoden
Studiemateriaal
Studiemateriaal ter beschikking gesteld op Toledo
Toelichting onderwijstaal
Slides worden aangeboden in het Nederlands/Engels en de hoorcolleges worden in het Nederlands/Engels gegeven. Q/A en discussies zullen in het Nederlands/Engels gebeuren.
Toelichting werkvorm
Hoorcollege
1 sp. Digitale signaalverwerking: PC-sessie (B-KUL-JLI1HM)




Inhoud
Computeroefeningen rond signaaltransformaties, discretetijdsystemen, digitaal filterontwerp en capita selecta in MATLAB of Python
Studiemateriaal
Materiaal ter beschikking gesteld op Toledo
Toelichting onderwijstaal
De PC-sessies worden in het Nederlands of in het Engels gegeven.
Toelichting werkvorm
PC-sessie
De studenten bouwen een aantal digitale signaalverwerkingsschema’s en analyseren digitale signalen op PC, en experimenteren hiermee.
Evaluatieactiviteiten
Evaluatie: Digitale signaalverwerking (B-KUL-JVI15H)
Toelichting
Quotering van het opleidingsonderdeel
Conform het examenreglement is het eindcijfer van het opleidingsonderdeel het gewogen gemiddelde van de deelcijfers voor het examen en het labo. Het gewicht van de deelcijfers in het totaalcijfer stemt overeen met het aantal studiepunten per onderdeel.
Let op: de berekening gebeurt op basis van de niet afgeronde cijfers, terwijl je in je loket enkel de afgeronde resultaten ziet.
Als een deelcijfer 6/20 of 7/20 bedraagt, dan wordt het eindresultaat van het opleidingsonderdeel maximum 9/20.
Als een deelcijfer minder dan 6/20 bedraagt, dan wordt het eindresultaat van het opleidingsonderdeel maximum 7/20.
Totstandkoming van de gepubliceerde deelcijfers
Hoorcollege : schriftelijk examen.
De labosessies worden permanent geëvalueerd op basis van het gepresteerde werk (procesevaluatie en medewerking tijdens de contactmomenten) en op basis van het resultaat (het verslag).
Deelname aan de permanent geëvalueerde activiteiten is verplicht. Studenten die wegens overmacht (bv. ziekte) één of meerdere zittingen missen, moeten hun afwezigheid schriftelijk rechtvaardigen (bij ziekte door een ziekteattest) bij de verantwoordelijke lesgever. Zij kunnen met de verantwoordelijke lesgever(s) afspreken hoe de gemiste activiteiten kunnen ingehaald worden .
Het eindcijfer van het opleidingsonderdeel wordt berekend volgens de bepalingen hierover in het onderwijs- en examenreglement, inclusief de facultaire aanvullingen.
Toelichting bij herkansen
Binnen dit opleidingsonderdeel zijn er deeloverdrachten bij een geslaagd deelresultaat:
- JLI1BX - Digitale signaalverwerking: college (binnen en over academiejaar)
- JLI1HM - Digitale signaalverwerking: PC-sessie (binnen en over academiejaar)
Binnen dit opleidingsonderdeel zijn er deeloverdrachten bij een geslaagd deelresultaat:
- Digitale signaalverwerking: labo (binnen en over academiejaar)
- Digitale signaalverwerking: hoorcollege (binnen en over academiejaar)
Hoorcollege : zelfde modaliteiten als 1e kans
Labo : Een examen in de derde examenperiode over opleidingsonderdelen/onderwijsleeractiviteiten die permanent geëvalueerd worden kan enkel een quotering verbeteren, maar komt niet in de plaats van de permanente evaluatie voor wie zich onttrokken heeft aan de permanente evaluatie door bijvoorbeeld niet deel te nemen aan de labo-activiteiten.
Indien de universiteit beslist dat ze geconfronteerd wordt met situaties van algemene overmacht of situaties waarin de veiligheid en gezondheid van leden van de academische gemeenschap van KU Leuven in het gedrang kunnen komen en er hierdoor wijzigingen komen aan de onderwijs- en evaluatieactiviteiten, zullen deze wijzigingen worden meegedeeld via Toledo.