پردازش سیگنال‌های رقمی

Digital Signal Processing

مقطع: تحصیلات تکمیلی گرایش: هوش مصنوعی
نوع درس: نظری تعداد واحد: ۳
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

هدف کلی

هدف از این درس، آشنا نمودن دانشجویان با اصول و تکنیک‌های پایه ریاضی و الگوریتمی برای پردازش داده‌های مختلف اعم از داده‌های صوتی- تصویری، زیستی و مانند آن است. در این درس، دانشجویان تکنیک‌های پردازش سیگنال‌های رقمی، تبدیلات مختلف روی این سیگنال‌ها، پردازش آن‌ها در حوزه‌های زمان و فرکانس و تحلیل سیگنال‌های رقمی را فرا گرفته و قادر خواهند بود تا از این روش‌ها در طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های رقمی بهره گیرند.

سرفصل‌ها

  1. مقدمه‌ای بر سیگنال‌های زقمی: تعاریف و مفاهیم اولیه
  2. نمونه‌برداری و تبدیل از آنالوگ به رقمی، الیاسینگ، سیگنال‌های زمانی پایه، بررسی پریودیک بودن و محاسبه پریود
  3. سیستم‌های خطی نامتغیر با زمان، معادله تفاضلی، علی بودن، پایداری، حافظه‌دار بودن
  4. روش‌های تحلیل حوزه زمان: پیچش خطی و حلقوی، پاسخ ضربه و پله، پاسخ‌های گذرا، همگن و ویژه
  5. روش‌های تحلیل حوزه فرکانس: DFS, FT, ZT, DFT, DCT) و خواص آن‌ها
  6. بررسی پایداری در سیستم‌های رقمی
  7. الگوریتم‌های تبدیل سریع فوریه
  8. طراحی فیلترهای رقمی غیربازگشتی: فیلترهای FIR متقارن و غیرمتقارن، با فاز صفر و فاز خطی، طراحی پنجره، فیلتر با میانگین متحرک، مفهوم فیلترهای با ریپل یکسان، مشتق‌گیری رقمی
  9. طراحی فیلترهای رقمی بازگشتی: طراحی ساده مبتنی بر صفرهای و قطب‌ها در صفحه z، فیلترهای باترورث و چبی‌شف آنالوگ و رقمی، روش تبدیل دو خطی، روش تغییرناپذیر ضربه، روش نمونه‌برداری فرکانسی، انتگرال‌گیری رقمی
  10. تحلیل طیف
  11. فیلتر کردن به روش رقمی سریع

ارزیابی پیشنهادی

منابع پیشنهادی

  1. P. A. Lynn and W. Fuerst. Digital Signal Processing with computer applications. John Wiley, 2002.
  2. A. V. Oppenheim and R. W. Schafer. Discrete-Time Signal Processing. Pearson Education Limited, 2014.
  3. L. Debnath and F. Ahmad Shah. Wavelet Transforms and Their Applications. Birkhauser,
  4. J. G. Proakis and D. G. Manolakis. Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, and Applications. 3rd Edition, Prentice Hall, New Jersey, 1996.