Παρουσίαση/Προβολή

Διδάσκοντες

Δρ. Σπυρίδων Χρονόπουλος

Περιεχόμενο μαθήματος

Το μάθημα εισάγει τον φοιτητή στην επεξεργασία σήματος έχοντας ως γνώμονα την δέουσα θεωρητική κατάρτιση και εν συνεχεία την εμβάθυνση στο εν λόγω αντικείμενο μελέτης. Οι φοιτητές θα ενασχοληθούν με βασικές τεχνικές επεξεργασίας σημάτων διακριτού χρόνου. Ειδικότερα, θα διεξαχθεί εκπαίδευση στη δειγματοληψία σημάτων συνεχούς χρόνου, ανακατασκευή τους από τα δείγματά τους, και την επεξεργασία συστημάτων συνεχούς χρόνου στο πεδίο του διακριτού χρόνου. Επίσης, θα αναφερθούν οι έννοιες της υπερ-δειγματοληψίας και υπο-δειγματοληψίας σημάτων διακριτού χρόνου, πολυρυθμικής επεξεργασίας καθώς και συστοιχίες φίλτρων. Θα αναφερθεί η απόκριση συχνότητας γραμμικών και χρονικά αναλλοίωτων συστημάτων, η υλοποίηση συστημάτων διακριτού χρόνου, σχεδίαση φίλτρων (IIR αλλά και FIR), μετασχηματισμό Fourier, αλγορίθμους υπολογισμού του, τεχνικές παραθύρωσης σήματος, φασματικής απεικόνισης όπως και ανακατασκευής σήματος βασιζόμενοι στην μέθοδο επικάλυψης-άθροισης.

Μαθησιακοί στόχοι

Οι φοιτητές θα ασχοληθούν με διάφορες πτυχές καινοτόμων τεχνικών που θα άπτονται του αντικειμένου της επεξεργασίας σήματος. Θα ευνοηθεί και θα αναπτυχθεί η δημιουργικότητα και η αξιοποίηση υπαρχόντων θεωριών και τεχνικών. Επιπροσθέτως, η αποκτηθείσα εμπειρία στα προαναφερθέντα θέματα αιχμής θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή γνώσης και την απρόσκοπτη έρευνα καθ’ όλη τη μαθησιακή διάρκεια πάνω σε διάφορες πηγές απλών και καινοτόμων τεχνικών και σχεδίασης μέσω κατάλληλα δομημένων συζητήσεων και ασκήσεων. Ειδικότερα οι φοιτητές:

• που θα έχουν ολοκληρώσει επιτυχώς το μάθημα θα έχουν καλή κατανόηση και γνώσεις των βασικών ιδεών, αλγορίθμων, και εργαλείων στην περιοχή της επεξεργασίας σημάτων.
• θα κατανοούν τη σημασία του διακριτού μετασχηματισμού Fourier και των αλγορίθμων ταχέως υπολογισμού του.
• θα αποκτήσουν γνώσεις που θα εστιάζουν οπωσδήποτε στην αναγνώριση εννοιών, οντοτήτων και τεχνολογιών, που σχετίζονται με τα σύγχρονα ψηφιακά συστήματα δεδομένων και υπηρεσιών, καθώς και τις πρόσφατες εξελίξεις του χώρου.
• θα ασκούν τόσο τις αναλυτικές όσο και τις συνθετικές δεξιότητες τους, στις αρχές σχεδιασμού και λειτουργίας των ψηφιακών συστημάτων και τεχνολογιών.
• θα είναι ενήμεροι για την αρχιτεκτονική και τα υποσυστήματα των κατεξοχήν συστημάτων επεξεργασίας σημάτων.
• θα είναι σε θέση να αναλύουν και να σχεδιάζουν τα δικά τους σχέδια συστημάτων επεξεργασίας σημάτων.
• θα μπορούν να εντοπίζουν εκείνες τις συνθήκες ή και παράγοντες που μπορεί να επηρεάζουν την απόδοση των υπό μελέτη συστημάτων.

Μέθοδοι αξιολόγησης

Όλες οι παρακάτω διαδικασίες αξιολόγησης συνδράμουν στην επίτευξη προβιβάσιμου βαθμού και επομένως στην πιστοποίηση της επιτυχημένης ολοκλήρωσης των φοιτητικών υποχρεώσεων σε σχέση με το εν λόγω αντικείμενο μελέτης:

• Προαιρετική εκπόνηση εργασίας (20%) και προφορική εξέταση (παρουσίαση – 10%) (Μόνο κατόπιν συνεννόησης με τον υπεύθυνο καθηγητή)
• Γραπτή τελική εξέταση στη θεωρία (70% υπό την προϋπόθεση εκπόνησης εργασιών) που θα περιλαμβάνει:
  • ερωτήσεις κρίσεως (απόδειξη κατανόησης εννοιών),
  • ερωτήσεις που απαιτούν σύνθεση πληροφοριών και κριτική σκέψη,
  • ή/και ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης.

Προτεινόμενα συγγράμματα

• Γ. Β. Μουστακίδης: Βασικές Τεχνικές Ψηφιακής Επεξεργασίας Σημάτων και Συστημάτων, Eκδόσεις Τζιόλα, 2004.
• Oppenheim / Schafer: Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων, Eκδόσεις Γρηγόριος Χρυσοστόμου Φούντας, Αθήνα, 2012.
• A. Antoniou: Ψηφιακή επεξεργασία σήματος, Σήματα, συστήματα και φίλτρα, εκδόσεις Τζιόλα, 2009.
• J.G. Proakis, and D.G. Manolakis: Ψηφιακή ανάλυση σήματος, Αρχές, αλγόριθμοι, εφαρμογές, Εκδόσεις Ίων, 2010.
• Γ. Π. Καφεντζής: Επεξεργασία σήματος συνεχούς και διακριτού χρόνου, Εκδόσεις Gutenberg, 2019.
• Ν. Α. Λάσκαρης και Σ. Δ. Φωτόπουλος: Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος, Εκδόσεις Συμμετρία, 2019.