課程信息
1,009

100% 在線

立即開始,按照自己的計劃學習。

可靈活調整截止日期

根據您的日程表重置截止日期。

中級

完成時間大約為24 小時

建議:8 недель обучения...

俄語(Russian)

字幕:俄語(Russian)

100% 在線

立即開始,按照自己的計劃學習。

可靈活調整截止日期

根據您的日程表重置截止日期。

中級

完成時間大約為24 小時

建議:8 недель обучения...

俄語(Russian)

字幕:俄語(Russian)

教學大綱 - 您將從這門課程中學到什麼

1
完成時間為 30 分鐘

Введение

...
2 個視頻 (總計 5 分鐘), 2 個閱讀材料
2 個視頻
Вводный ролик к курсу3分鐘
2 個閱讀材料
Описание курса10分鐘
Лабораторные работы10分鐘
完成時間為 4 小時

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 個視頻 (總計 64 分鐘), 2 個測驗
9 個視頻
1.1.1 Определение дискретного преобразования Фурье (ДПФ)11分鐘
1.1.2 Связь ДПФ и преобразования Фурье в дискретном времени11分鐘
1.1.3 Связь ДПФ и дискретного ряда Фурье3分鐘
1.1.4 Свойства ДПФ8分鐘
1.2.1 Понятие растекания спектра (MATLAB-демонстрация)5分鐘
1.2.2 Причины растекания спектра6分鐘
1.2.3 Весовые функции (окна)10分鐘
1.2.4 Влияние окна на растекание спектра (MATLAB-демонстрация)4分鐘
2 個練習
Тренировочный тест №1
Оцениваемый тест №1
2
完成時間為 7 小時

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 個視頻 (總計 81 分鐘), 1 個閱讀材料, 3 個測驗
10 個視頻
1.3.1 Идея БПФ, алгоритм Кули—Тьюки с прореживанием по времени11分鐘
1.3.2 Структурная схема одного каскада БПФ7分鐘
1.3.3 Полная структура алгоритма БПФ10分鐘
1.3.4 Число операций для расчета БПФ7分鐘
1.4.1 ДПФ как дискретная фильтрация8分鐘
1.4.2 Алгоритм Герцеля8分鐘
1.4.3 Взаимосвязь линейной и круговой свертки11分鐘
1.4.4 Дискретная фильтрация с помощью ДПФ3分鐘
1.4.5 Секционирование свертки11分鐘
1 個閱讀材料
Лабораторная работа №1
3 個練習
Итог лабораторной работы №15分鐘
Тренировочный тест №2
Оцениваемый тест №2
3
完成時間為 4 小時

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 個視頻 (總計 78 分鐘), 2 個測驗
10 個視頻
2.1.1 Постановка задачи и классификация методов расчета дискретных фильтров11分鐘
2.2.1 Системы первого и второго порядка3分鐘
2.2.2 Фильтр нижних частот первого порядка9分鐘
2.2.3 Фильтр верхних частот первого порядка5分鐘
2.2.4 Резонатор второго порядка10分鐘
2.2.5 Режекторный фильтр второго порядка10分鐘
2.3.1 Метод билинейного преобразования: идея6分鐘
2.3.2 Метод билинейного преобразования: описание8分鐘
2.3.3 Метод билинейного преобразования: пример10分鐘
2 個練習
Тренировочный тест №3
Оцениваемый тест №3
4
完成時間為 5 小時

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 個視頻 (總計 75 分鐘), 2 個測驗
9 個視頻
2.4.1 Идеализированные фильтры: методы расчета4分鐘
2.4.2 Идеализированные фильтры: примеры9分鐘
2.5.1 Оконный метод: идея и описание9分鐘
2.5.2 Оконный метод: окно Кайзера9分鐘
2.5.3 Оконный метод: примеры10分鐘
2.6.1 Постановка оптимизационной задачи11分鐘
2.6.2 Минимаксный метод8分鐘
2.6.3 Минимаксный метод: пример9分鐘
2 個練習
Тренировочный тест №4
Оцениваемый тест №4
5
完成時間為 6 小時

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 個視頻 (總計 59 分鐘), 1 個閱讀材料, 3 個測驗
8 個視頻
3.1.1 Понятие многоскоростной обработки сигналов8分鐘
3.1.2 Прореживание: простое выбрасывание отсчетов10分鐘
3.1.3 Прореживание: борьба с ложными частотами10分鐘
3.2.1 Повышение частоты дискретизации (интерполяция)10分鐘
3.2.2 Интерполяция: пример6分鐘
3.3.1 Передискретизация сигнала с рациональным коэффициентом9分鐘
3.3.2 Передискретизация: пример3分鐘
1 個閱讀材料
Лабораторная ра
3 個練習
Итог лабораторной работы №25分鐘
Тренировочный тест №5
Оцениваемый тест №5
6
完成時間為 4 小時

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 個視頻 (總計 41 分鐘), 2 個測驗
5 個視頻
4.1.1 Формат с фиксированной запятой12分鐘
4.1.2 Формат с плавающей запятой8分鐘
4.2.1 Процесс квантования7分鐘
4.2.2 Шум квантования10分鐘
2 個練習
Тренировочный тест №6
Оцениваемый тест №6
7
完成時間為 4 小時

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 個視頻 (總計 55 分鐘), 2 個測驗
8 個視頻
4.3.1 Погрешности представления коэффициентов цифровых фильтров5分鐘
4.3.2 Масштабирование коэффициентов цифровых фильтров9分鐘
4.3.3 Переполнения в цифровых фильтрах9分鐘
4.3.4 Собственный шум цифровых фильтров4分鐘
4.3.5 Спектр собственного шума: примеры9分鐘
4.3.6 Предельные циклы8分鐘
4.3.7 Предельные циклы: пример для фильтра второго порядка8分鐘
2 個練習
Тренировочный тест №7
Оцениваемый тест №7
8
完成時間為 3 小時

Итоговая аттестация

Экзаменационный тест, охватывающий все содержание курса....
1 個視頻 (總計 1 分鐘), 1 個測驗
1 個視頻
1 個練習
Итоговая аттестация

講師

Avatar

Сергиенко Александр Борисович

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

關於 圣彼得堡国立技术大学

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. ...

常見問題

  • 注册以便获得证书后,您将有权访问所有视频、测验和编程作业(如果适用)。只有在您的班次开课之后,才可以提交和审阅同学互评作业。如果您选择在不购买的情况下浏览课程,可能无法访问某些作业。

  • 您购买证书后,将有权访问所有课程材料,包括评分作业。完成课程后,您的电子课程证书将添加到您的成就页中,您可以通过该页打印您的课程证书或将其添加到您的领英档案中。如果您只想阅读和查看课程内容,可以免费旁听课程。

還有其他問題嗎?請訪問 學生幫助中心