Σήματα και Συστήματα

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, ζεύγη, ιδιότητες CTFT, CTFT σημάτων ισχύος, υπολογισμός και φυσική σημασία CTFT). Μετασχηματισμός Fourier διακριτού χρόνου – DTFT (ορισμός, ζεύγη, ιδιότητες, υπολογισμός DTFT, συνέλιξη μέσω DTFT, DTFT αυτοσυσχέτισης). Μετασχηματισμός Laplace – LT (μονόπλευρος LT, ζεύγη LT, περιοχή σύγκλισης, ιδιότητες LT, θεώρημα αρχικής και τελικής τιμής, αντίστροφος LT, αμφίπλευρος LT). Μετασχηματισμός z – ΖΤ (δίπλευρος ΖΤ, περιοχή σύγκλισης, ζεύγη ΖΤ, ιδιότητες και 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).

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.

• Σήματα και Συστήματα Διακριτού & Συνεχούς Χρόνου,  Μάργαρης Αθανάσιος, ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε., 1η Έκδοση/2011, ΘΕΣ/ΝΙΚΗ, 18548733
• Βασικές Αρχές Σημάτων και Συστημάτων,  Καραγιάννης Γιώργος, Μαραγκός Πέτρος, Α. ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ & ΣΙΑ Ο.Ε., 1η έκδ./2010           , ΑΘΗΝΑ, 9770
• Σήματα και Συστήματα, Ασημάκης Νικόλαος, Αδάμ Μαρία, “Ελληνικά Ακαδημαϊκά Ηλεκτρονικά Συγγράμματα και Βοηθήματα – Αποθετήριο “”Κάλλιπος”””, Ηλεκτρονικό Βιβλίο/1η έκδοση 2016, 59303528
• Θεμελιώδεις Έννοιες της Επεξεργασίας Σημάτων, McCLELLAN, SCHAFER, YODER “ΓΚΟΤΣΗΣ ΚΩΝ/ΝΟΣ & ΣΙΑ Ε.Ε.”, 1η/2006, ΠΑΤΡΑ, 13255848
• Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος, Hayes Monson H., ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε., 1η έκδ./2000, ΘΕΣ/ΝΙΚΗ, 18549049
• Σήματα, Συστήματα και Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων, Ασημάκης Νίκος, “Γ. ΔΑΡΔΑΝΟΣ – Κ. ΔΑΡΔΑΝΟΣ Ο.Ε.”,    1η έκδ./2008, ΑΘΗΝΑ, 32238

Εξαμηνιαία Εργασία 30% Τελική Εξέταση 70%

Υλικό στο e-class (διαλέξεις power-point, ασκήσεις, εργασίες)

https://eclass.uth.gr/courses/DIB_U_173/