1 / 21

Velkommen til INF 2400 Digital Signalbehandling

Velkommen til INF 2400 Digital Signalbehandling. Foreleser: Øyvind Ryan Gruppelærer: Carl Inge Colombo Nilsen I dag første forelesning: Signalbehandling – en introduksjon Gjennomgang av kurssidene, Presentasjon av obligene. Spørsmål! Faglig start. Definisjoner. Signal

marion
Télécharger la présentation

Velkommen til INF 2400 Digital Signalbehandling

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Velkommen til INF 2400Digital Signalbehandling • Foreleser: Øyvind Ryan • Gruppelærer: Carl Inge Colombo Nilsen • I dag første forelesning: • Signalbehandling – en introduksjon • Gjennomgang av kurssidene, • Presentasjon av obligene. Spørsmål! • Faglig start

  2. Definisjoner • Signal • ”Tidsavhengig, fysisk størrelse som brukes til å representere data” (Norsk dataordbok, 6. utgave, 1997) • Digital signalbehandling: • Algoritmer som transformerer signaler, filtre. • Analyse av signaler ved frekvensanalyse eller spektralanalyse.

  3. Eksempel på digital signalbehandling

  4. Anvendelsesområder • Seismikk (PGS) • Sonar (Kongsberg Maritime) • Ultralyd • Standarder for lyd/bilde • Mobil kommunikasjon Et par av forelesningene i INF2400 vil bli brukt til industriforedrag fra aktører på noen av disse områdene (innsamling av seismiske data, løsninger innen sonar)

  5. 100 011 010 001 Tid 000 111 110 101 Digital representasjon av lyd • - Mikrofonen gjør lydbølgene om til et (analogt) elektrisk signal • Signalet leses av med en gitt frekvens (diskretisering i tid - f.eks 8 kHz, 16 kHz, 44 kHz) • -Verdiene tilnærmes med et antall faste nivåer gitt av antall bit som brukes (diskretisering i amplitude) Med 3 bit får vi 2*2*2 = 23 = 8 nivåer 8 bit gir 28 = 256 nivåer Telefon: 8 bit *8 000 Hz = 64 000 bits/sek = 64 kb/s

  6. Tale ”I språket kan vi skrive uendelig mange ord med et lite sett av bokstaver” Samplet med 16 kHz (T= 0.0625 msek.) og 16 bits oppløsning 256 kb/s. Bedre enn telefonkvalitet 5 sek. gir 80 000 verdier ”I s”

  7. Overgang ”I” og ”s” 16 kHz 8 kHz 4 kHz

  8. Talekompresjon et høyt utviklet felt • Generell kompresjon av digitale data uten tap (UNIX compress 50-60 %) • Telefon 8 bits ved 8 kHz = 64 kb/s • Moderne talekoding bygger på matematiske modeller av taleorganet • Typiske rater 2 – 16 kb/s • GSM talekoder: 13 kb/s

  9. Musikk Kompresjon bygger på modell av ørets Cochlea

  10. Beethovens 5. symfoni samplet med 44.1 kHz 16 bit, 44.1kHz =705 kb/s 4 bit 44.1 kHz= 176 kb/s (dum og dårlig) mp3 kompresjon: 128 kb/s

  11. Hvor brukes signalbehandling i MP3? • Sampling (kapittel 4) • Vinduer (kapittel 13) • Filtere (kapittel 5) • DFT (kapittel 13)

  12. Krevende å overføre informasjon over en mobiltelefonkanal – Radiobølgene følger flere veier (multipath) som gir ekko I tillegg alltid støy Sendes Ekko Støy Mottas Sentrale forskningsområder: Ønsker å kunne sende mest mulig informasjon mellom bruker og basestasjon (høy båndbredde) Flest mulig brukere av samme basestasjon? Løsningen ligger i stadig mer avansert behandling av radiosignalene i sender og mottaker (anvendt matematikk) Stadig kraftigere og billigere datamaskiner i sender og mottaker

  13. Gruppe for Digital Signalbehandling og Bildeanalyse – DSB Anvendelser signalbehandling

  14. Signalbehandling og kommunikasjon • INF 2400 Digital signalbehandling • INF 3440/4440 Signalbehandling • INF3460 Prosjekt i digital signalbehandling og akustikk. Studentoppgaver kan bli presentert under forelesninger I INF2400 • INF 5410 Signalbehandling i tid og rom • INF 5400 Statistisk signalbehandling • INF 2450/ UNIK 4170 Digital kommunikasjon 1 • UNIK 4180 Digital kommunikasjon 2 • UNIK – mange andre kurs – http://www.unik.no/

  15. INF 2400 – Digital signalbehandling • Arbeid • Arbeid: 10 poeng = 33% av ca. 40 t. = 14 t. pr. uke • Hvorav 2 t. forelesninger og 4 t. øvelser. Gir rundt 14 - 6 = 8 timer selvstudium – f.eks. fordelt på 4 t. lesning og 4 t. regning/programmering. • Ifi har lav andel formell undervisning relativt til f.eks. NTNU • Undervisningen lagt opp etter dette – holder ikke bare å møte opp på forelesninger og grupper.

  16. Obligatoriske oppgaver i java • Alle må gjøre 3. Den siste må være en av dem. Bruker bibliotek for lyd laget ved UIO. • 1. Sinus-generator. Programmerer enkle signaler, lytter på dem • 2. Signal-generator. Mer kompliserte signaler. Spektre (kap. 3) til signaler. • 3. Spektrum. DFT (kap. 13) • 4. Sample egen lyd. Filtrering av lyd. Tar bort høye/lave frekvenser.

More Related