Acerca de este Curso
1,009 vistas recientes

100 % en línea

Comienza de inmediato y aprende a tu propio ritmo.

Fechas límite flexibles

Restablece las fechas límite en función de tus horarios.

Nivel intermedio

Aprox. 24 horas para completar

Sugerido: 8 недель обучения...

Ruso (Russian)

Subtítulos: Ruso (Russian)

100 % en línea

Comienza de inmediato y aprende a tu propio ritmo.

Fechas límite flexibles

Restablece las fechas límite en función de tus horarios.

Nivel intermedio

Aprox. 24 horas para completar

Sugerido: 8 недель обучения...

Ruso (Russian)

Subtítulos: Ruso (Russian)

Programa - Qué aprenderás en este curso

Semana
1
30 minutos para completar

Введение

...
2 videos (Total 5 minutos), 2 readings
2 videos
Вводный ролик к курсу3m
2 lecturas
Описание курса10m
Лабораторные работы10m
4 horas para completar

Дискретное преобразование Фурье, часть 1

Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) — это еще один способ спектрального анализа дискретных сигналов, при котором подразумевается, что обрабатываемый сигнал имеет конечную длительность, то есть содержит конечное число отсчетов. При этом оказывается, что для представления сигнала в виде суммы гармонических колебаний (а именно в этом состоит смысл любого варианта преобразования Фурье) уже не нужна непрерывная функция частоты, достаточно конечного набора чисел. На этой неделе мы рассмотрим определение и свойства ДПФ, поговорим о его связи с другими спектральными представлениями сигналов, а также обсудим так называемое растекание спектра, проявляющееся при вычислении дискретного преобразования Фурье для фрагментов гармонических сигналов. ...
9 videos (Total 64 minutos), 2 quizzes
9 videos
1.1.1 Определение дискретного преобразования Фурье (ДПФ)11m
1.1.2 Связь ДПФ и преобразования Фурье в дискретном времени11m
1.1.3 Связь ДПФ и дискретного ряда Фурье3m
1.1.4 Свойства ДПФ8m
1.2.1 Понятие растекания спектра (MATLAB-демонстрация)5m
1.2.2 Причины растекания спектра6m
1.2.3 Весовые функции (окна)10m
1.2.4 Влияние окна на растекание спектра (MATLAB-демонстрация)4m
2 ejercicios de práctica
Тренировочный тест №1s
Оцениваемый тест №1s
Semana
2
7 horas para completar

Дискретное преобразование Фурье, часть 2

На этой неделе мы продолжаем тему, посвященную дискретному преобразованию Фурье (ДПФ). Если вычислять ДПФ по тем формулам, которые его определяют, то число операций квадратично растет с длиной сигнала — если сигнал становится в два раза длиннее, требуется выполнить в четыре раза больше расчетов. Однако оказывается, что число операций можно сильно сократить, если оптимально организовать вычисления. Такие алгоритмы называются алгоритмами быстрого преобразования Фурье (БПФ). Мы рассмотрим самый распространенный из них, а после этого поговорим о взаимосвязи между ДПФ и фильтрацией сигнала. Эта связь является двусторонней — ДПФ можно представить как обработку сигнала набором фильтров, а дискретную фильтрацию можно организовать с помощью ДПФ, что позволяет значительно уменьшить вычислительные затраты за счет использования быстрых алгоритмов....
10 videos (Total 81 minutos), 1 reading, 3 quizzes
10 videos
1.3.1 Идея БПФ, алгоритм Кули—Тьюки с прореживанием по времени11m
1.3.2 Структурная схема одного каскада БПФ7m
1.3.3 Полная структура алгоритма БПФ10m
1.3.4 Число операций для расчета БПФ7m
1.4.1 ДПФ как дискретная фильтрация8m
1.4.2 Алгоритм Герцеля8m
1.4.3 Взаимосвязь линейной и круговой свертки11m
1.4.4 Дискретная фильтрация с помощью ДПФ3m
1.4.5 Секционирование свертки11m
1 lecturas
Лабораторная работа №1s
3 ejercicios de práctica
Итог лабораторной работы №15m
Тренировочный тест №2s
Оцениваемый тест №2s
Semana
3
4 horas para completar

Расчет дискретных фильтров, часть 1

На этой неделе мы начинаем новую тему нашего курса, посвященную расчету дискретных фильтров. В предыдущем курсе цикла мы много говорили о том, как реализуется обработка сигнала линейными стационарными системами, при этом в формулах и на структурных схемах фигурировали абстрактные коэффициенты и отсчеты импульсной характеристики фильтра. Но откуда взять такие значения этих параметров, чтобы фильтр делал именно то, что нам нужно? Для расчета фильтров с заданными свойствами существует целый ряд методов, самые главные из которых мы в этой теме и рассмотрим. В первой части темы мы поговорим о том, как можно получить простейшие рекурсивные фильтры с заданными свойствами; о том, как задаются исходные данные для проектирования более сложных фильтров, о классификации методов их расчета и о тех способах, которые позволяют превратить описание аналоговой цепи, состоящей из резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности, в набор параметров дискретного фильтра, похожего на нее по своим свойствам. ...
10 videos (Total 78 minutos), 2 quizzes
10 videos
2.1.1 Постановка задачи и классификация методов расчета дискретных фильтров11m
2.2.1 Системы первого и второго порядка3m
2.2.2 Фильтр нижних частот первого порядка9m
2.2.3 Фильтр верхних частот первого порядка5m
2.2.4 Резонатор второго порядка10m
2.2.5 Режекторный фильтр второго порядка10m
2.3.1 Метод билинейного преобразования: идея6m
2.3.2 Метод билинейного преобразования: описание8m
2.3.3 Метод билинейного преобразования: пример10m
2 ejercicios de práctica
Тренировочный тест №3s
Оцениваемый тест №3s
Semana
4
5 horas para completar

Расчет дискретных фильтров, часть 2

Вторая часть темы посвящена прямым методам расчета дискретных фильтров. Слово «прямой» означает, что, в отличие от тех подходов, которые мы рассматривали ранее, в расчете не используется аналоговая цепь. Вместо этого мы реализуем прямой переход от набора исходных требований к описанию дискретного фильтра. Эта задача может решаться разными способами. Самый «правильный» подход, позволяющий получить наилучший возможный результат, заключается в том, что мы должны сформулировать и затем решить математическую оптимизационную задачу. Для этого необходимо задать критерий качества и вывести формулы, которые связывают его с описанием фильтра. К сожалению, решение этой оптимизационной задачи может оказаться весьма сложным в вычислительном плане, поэтому востребованными на практике оказываются и другие методы. Они не дают оптимального результата, главным их достоинством является простота расчетов. О методах данного класса, как оптимальных, так и упрощенных, мы и поговорим на этой неделе. ...
9 videos (Total 75 minutos), 2 quizzes
9 videos
2.4.1 Идеализированные фильтры: методы расчета4m
2.4.2 Идеализированные фильтры: примеры9m
2.5.1 Оконный метод: идея и описание9m
2.5.2 Оконный метод: окно Кайзера9m
2.5.3 Оконный метод: примеры10m
2.6.1 Постановка оптимизационной задачи11m
2.6.2 Минимаксный метод8m
2.6.3 Минимаксный метод: пример9m
2 ejercicios de práctica
Тренировочный тест №4s
Оцениваемый тест №4s
Semana
5
6 horas para completar

Изменение частоты дискретизации сигнала

Необходимость в изменении частоты дискретизации в процессе обработки сигнала может возникать по разным причинам. Иногда приходится преобразовывать сигнал от одного стандарта к другому, в других случаях оказывается, что частота дискретизации недостаточна для выполнения дальнейших операций над сигналом, или, наоборот, избыточна, и, понизив ее, мы сможем сэкономить вычислительные ресурсы. К базовым операциям изменения частоты дискретизации сигнала относятся ее понижение и повышение в целое число раз, а также передискретизация сигнала с коэффициентом, представляющим собой рациональную дробь. О том, как реализуются все эти операции, мы и поговорим на этой неделе....
8 videos (Total 59 minutos), 1 reading, 3 quizzes
8 videos
3.1.1 Понятие многоскоростной обработки сигналов8m
3.1.2 Прореживание: простое выбрасывание отсчетов10m
3.1.3 Прореживание: борьба с ложными частотами10m
3.2.1 Повышение частоты дискретизации (интерполяция)10m
3.2.2 Интерполяция: пример6m
3.3.1 Передискретизация сигнала с рациональным коэффициентом9m
3.3.2 Передискретизация: пример3m
1 lecturas
Лабораторная раs
3 ejercicios de práctica
Итог лабораторной работы №25m
Тренировочный тест №5s
Оцениваемый тест №5s
Semana
6
4 horas para completar

Эффекты квантования и округления, часть 1

На этой неделе мы начинаем тему, речь в которой наконец-то пойдет именно о цифровой обработке сигналов, а не о сигналах и фильтрах дискретного времени, как было до сих пор. Ранее предполагалось, что значения отсчетов сигнала являются точными, а при выполнении арифметических операций не появляется никаких погрешностей. Однако устройство, реализующее цифровую обработку сигнала — это вычислительная система, числа внутри которой хранятся в двоичной системе счисления и занимают ограниченное количество ячеек памяти. В данной теме мы рассмотрим основные проблемы, связанные с конечной точностью представления чисел и с вычислительными погрешностями. В первой части темы мы поговорим о том, каким образом хранятся числа в вычислительных системах, и о том, какими свойствами обладают погрешности, возникающие при преобразовании отсчетов сигнала в числа, укладывающиеся в отведенный для них объем памяти. ...
5 videos (Total 41 minutos), 2 quizzes
5 videos
4.1.1 Формат с фиксированной запятой12m
4.1.2 Формат с плавающей запятой8m
4.2.1 Процесс квантования7m
4.2.2 Шум квантования10m
2 ejercicios de práctica
Тренировочный тест №6s
Оцениваемый тест №6s
Semana
7
4 horas para completar

Эффекты квантования и округления, часть 2

На этой неделе мы рассматриваем вторую часть темы, посвященной вычислительным погрешностям в системах цифровой обработки сигналов. Речь пойдет о том, как эти погрешности влияют на работу фильтров, которые мы теперь с полным правом можем назвать не просто дискретными, а именно цифровыми. Первой из возникающих проблем является квантование коэффициентов фильтров, ведь их тоже нужно хранить внутри вычислительной системы в заданном формате. Характеристики фильтра из-за этого искажаются, и при разработке системы — это нужно учитывать. Далее, при выполнении арифметических действий может оказаться, что точное представление результата не укладывается в отведенный для него формат. В итоге возникают погрешности двух типов: переполнения и шум округления. Из-за них цифровой фильтр перестает быть линейным устройством, и иногда может даже демонстрировать так называемые предельные циклы — незатухающие колебания на выходе при нулевом входном сигнале. Обо всех этих проблемах мы и поговорим на этой неделе....
8 videos (Total 55 minutos), 2 quizzes
8 videos
4.3.1 Погрешности представления коэффициентов цифровых фильтров5m
4.3.2 Масштабирование коэффициентов цифровых фильтров9m
4.3.3 Переполнения в цифровых фильтрах9m
4.3.4 Собственный шум цифровых фильтров4m
4.3.5 Спектр собственного шума: примеры9m
4.3.6 Предельные циклы8m
4.3.7 Предельные циклы: пример для фильтра второго порядка8m
2 ejercicios de práctica
Тренировочный тест №7s
Оцениваемый тест №7s
Semana
8
3 horas para completar

Итоговая аттестация

Экзаменационный тест, охватывающий все содержание курса....
1 videos (Total 1 minutos), 1 quiz
1 ejercicios de práctica
Итоговая аттестацияs

Instructores

Avatar

Сергиенко Александр Борисович

Кандидат технических наук
Профессор кафедры Теоретических основ радиотехники СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

Acerca de Universidad politécnica estatal de San Petersburgo

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University has a long-standing and successful history over 100 years where a great deal of important discoveries and inventions have been made. It was founded in 1899. SPbPU has recently become the "National Research University" – a recognized Russian and international leader in the field of engineering and economic education with a rich educational, scientific and innovation infrastructure. The University is a member of Academic Excellence program among Russian Universities “5-100-2020”. SPbPU is listed in the QS World University Rankings (471-480) and Times Higher Education (113th position among European universities). SPbPU is a leading university of Russia with over than 26 000 students and postgraduates, 4500 of them are foreign citizens from 115 countries. The University is carrying out education and research activities in the following areas: natural science, engineering, economics and humanities. SPbPU trains specialists in 49 Bachelor Degree programs and 200 Master Degree programs, including 20 international Master Degree programs taught in English, 90 PhD programs and Doctorate programs. The University is proud of its longstanding traditions of international cooperation with many foreign educational institutions, research organizations and industrial companies. Among the partners of the University are 293 universities and 90 partner companies from 68 countries. ...

Preguntas Frecuentes

  • Una vez que te inscribes para obtener un Certificado, tendrás acceso a todos los videos, cuestionarios y tareas de programación (si corresponde). Las tareas calificadas por compañeros solo pueden enviarse y revisarse una vez que haya comenzado tu sesión. Si eliges explorar el curso sin comprarlo, es posible que no puedas acceder a determinadas tareas.

  • Cuando compras un Certificado, obtienes acceso a todos los materiales del curso, incluidas las tareas calificadas. Una vez que completes el curso, se añadirá tu Certificado electrónico a la página Logros. Desde allí, puedes imprimir tu Certificado o añadirlo a tu perfil de LinkedIn. Si solo quieres leer y visualizar el contenido del curso, puedes participar del curso como oyente sin costo.

¿Tienes más preguntas? Visita el Centro de Ayuda al Alumno.