Σήματα και Συστήματα (4ΚΠ04 )
Διδάσκων : Κωνσταντίνος Δελήμπασης
ΕίδοςΥποχρεωτικό
Εξάμηνο4
ΠερίοδοςΕΕ
ECTS5
Ώρες Θεωρίας3
Ώρες Εργαστηρίου
Περιγραφή
Σήματα: ορισμοί, κατηγορίες σημάτων, σήματα πολλών διαστάσεων, σήματα διακριτού χρόνου, σήματα συνεχούς χρόνου, προβλεψιμότητα, διάρκεια σημάτων, αιτιότητα, ενέργεια και ισχύς σημάτων, περιοδικότητα, συμμετρία, πράξεις σημάτων, γραμμική συνέλιξη σημάτων, συσχέτιση σημάτων, τυχαία σήματα διακριτού χρόνου, διδιάστατα σήματα. Μετασχηματισμός Fourier συνεχούς χρόνου – CTFT (ορισμός CTFT, ζεύγη CTFT, ιδιότητες CTFT, CTFT σημάτων ισχύος, υπολογισμός CTFT, φυσική σημασία CTFT). Μετασχηματισμός Fourier διακριτού χρόνου – DTFT (ορισμός DTFT, ζεύγη DTFT, ιδιότητες DTFT, υπολογισμός DTFT, συνέλιξη μέσω DTFT, DTFT αυτοσυσχέτισης). Μετασχηματισμός Laplace – LT (μονόπλευρος LT, ζεύγη LT, περιοχή σύγκλισης, ιδιότητες LT, θεώρημα αρχικής τιμής, θεώρημα τελικής τιμής, αντίστροφος LT, αμφίπλευρος LT). Μετασχηματισμός z – ΖΤ (δίπλευρος ΖΤ, περιοχή σύγκλισης, ζεύγη ΖΤ, ιδιότητες ΖΤ, υπολογισμός ΖΤ, πόλοι και μηδενικά, συνέλιξη μέσω ΖΤ, μονόπλευρος ΖΤ, αντίστροφος ΖΤ, ευστάθεια σημάτων). Συστήματα (ορισμοί, ιδιότητες συστημάτων, LTI συστήματα, ιδιότητες LTI συστημάτων). LTI συστήματα συνεχούς χρόνου (περιγραφή LTI συστημάτων συνεχούς χρόνου με διαφορικές εξισώσεις, απόκριση συχνοτήτων μέσω CTFT, συνάρτηση μεταφοράς μέσω ML, ευστάθεια συστημάτων). LTI συστήματα διακριτού χρόνου (περιγραφή LTI συστημάτων διακριτού χρόνου με εξισώσεις διαφορών, FIR, IIR, επίλυση εξισώσεων διαφορών, απόκριση συχνότητας μέσω DTFT, συνάρτηση μεταφοράς μέσω ΖΤ, σύστημα ανάδρασης).
Μαθησιακοί Στόχοι

Στόχος του μαθήματος είναι η εξοικείωση των φοιτητών με τις έννοιες των σημάτων και συστημάτων, και η παροχή θεωρητικής και πρακτικής γνώσης αναφορικά με μεθόδους και εργαλεία που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη συστημάτων επεξεργασίας σήματος. Το μάθημα έχει τόσο θεωρητικές όσο και πρακτικές συνιστώσες. Οι φοιτητές έχουν την ευκαιρία να γνωρίσουν τεχνικές υλοποίησης των θεωρητικών εννοιών, και πολλά παραδείγματα με τη χρήση γλωσσών μοντελοποίησης / προγραμματισμού συστημάτων, όπως είναι η MATLAB.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα πρέπει να είναι σε θέση να:

  • Γνωρίζουν και να κατανοούν αποδεδειγμένα, θέματα στο γνωστικό πεδίο των συστημάτων επεξεργασίας σήματος.
  • Γνωρίζουν και να έχουν κριτική άποψη αναφορικά με σύγχρονες εξελίξεις στην αιχμή του πεδίου των συστημάτων επεξεργασίας σήματος.
  • Συνδυάζουν τις γνώσεις τους για την ανάπτυξη μεθοδολογιών που εξασφαλίζουν την επιτυχή επίλυση νέων, σύνθετων, προβλημάτων σε επίπεδο σπουδής και πραγματικών προβλημάτων.
Συγγράμματα/Βιβλιογραφία
  • Βασικές Αρχές Σημάτων και Συστημάτων, Καραγιάννης Γιώργος, Μαραγκός Πέτρος, 2011
  • Σήματα, συστήματα και ψηφιακή επεξεργασία σημάτων, Ασημάκης Νίκος
  • ΘΕΜΕΛΙΩΔΕΙΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ, McCLELLAN, SCHAFER, YODER
  • Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος, Hayes Monson H.
  • Εισαγωγή στα Σήματα και Συστήματα Καραγιάννης Γ., Τζιτζιράχου Κ, 2003
  • ΣΕΡΑΦΕΙΜ ΚΑΡΑΜΠΟΓΙΑΣ, Σήματα και Συστήματα, Αυτοέκδοση, Αθήνα, 2009
  • Ν. ΚΑΛΟΥΠΤΣΙΔΗΣ, Σήματα Συστήματα και Αλγόριθμοι, Δίαυλος, Αθήνα, 1994.
Τρόπος Εξέτασης
Εξαμηνιαία Εργασία 30% Τελική Εξέταση 70%
Υλικό
Υλικό στο e-class (διαλέξεις power-point, ασκήσεις, εργασίες)