Эта серия видео рассказывает об основах ЦОС. Простота изложения, демонстрация простых примеров и объяснение базовых принципов делают тему доступной даже для новичков в ЦОС, а для опытных практиков помогает взглянуть на привычные вещи свежим взглядом.

Список видео, входящих в плейлист "Цифровая обработка сигналов":

  1. Введение
  2. Сигналы, шумы и помехи
  3. Решаемые задачи
  4. Знакомство с MATLAB
  5. Создаем аккорд в MATLAB
  6. Выделяем тон из аккорда в MATLAB)
  7. Анализ ЭКГ в MATLAB
  8. Дискретные периодические сигналы
  9. Синусоидальный сигнал как базис
  10. Теорема Котельникова
  11. АЦП и ЦАП
  12. Шум как случайный процесс
  13. Виды шумов, отношение сигнал/шум
  14. Статистическая обработка сигнала
  15. Корреляционная функция
  16. Приближение сигнала функцией
  17. Частотное представление сигнала
  18. Преобразование Фурье
  19. Спектральный анализ
  20. Дискретная свёртка
  21. Линейные стационарные системы
  22. АЧХ и ФЧХ
  23. Цифровые фильтры
  24. КИХ и БИХ фильтры
  25. Многоскоростные системы
  26. Многоскоростные фильтры
  27. Адаптивные фильтры
  28. Активное шумоподавление
  29. Создание приложения в MATLAB
  30. Обработка на Raspberry Pi


01. Введение

Ролик открывает серию видео, рассказывающих об основах ЦОС. Простота изложения, демонстрация простых примеров и объяснение базовых принципов делают тему доступной даже для новичков в ЦОС, а для опытных практиков помогает взглянуть на привычные вещи свежим взглядом. В данном ролике объясняется, где обработка сигналов встречается в обычной жизни и как применить наши знания на практике. Даем базовые определения – сигнал, представление сигнала, обработка сигналов.


02. Сигналы, шумы и помехи

В ролике доступно объясняется что такое цифровой сигнал и как его создают из аналогового (процесс оцифровки сигнала). Рассказывается о видах шумах, помех и искажений и том, чем эти понятия отличаются друг от друга. Раскрывается понятие «полезного сигнала». 


03. Решаемые задачи

Эквализация (исправление) сигнала, фильтрация сигнала, идентификация системы, анализ и оценка параметров сигнала, сжатие сигнала – что это такое, зачем нужно и как проводится? Смотрите наше видео и узнавайте ответы на эти вопросы. 


04. Знакомство с MATLAB

Просмотрев это видео, вы узнаете, что же такое MATLAB и как начать в нем работать. И уже меньше, чем через четыре минуты сможете приступить к решению первых конкретных задач ЦОС в MATLAB. 


05. Создаем аккорд в MATLAB

В этом видео инженер ЦИТМ Экспонента Марат Усс покажет вам как, при помощи инструментов MATLAB, создать сумму трех синусоидальных колебаний, которые превратятся в аккорд ля-мажор. 


06. Выделяем тон из аккорда в MATLAB)

Что такое инструмент Signal Analyzer App и программное расширение Signal Processing Toolbox и какое они имеют отношение к обработке синтезированного сигнала? Смотрите это видео, и вы все узнаете сами.


07. Анализ ЭКГ в MATLAB

Что такое живые скрипты, как импортировать данные в MATLAB и отфильтровать по частоте? В этом видео инженер ЦИТМ Экспонента не только доступно отвечает на эти вопросы, но и наглядно показывает, как подобные действия осуществляются в MATLAB. 


08. Дискретные периодические сигналы

В ролике подробно рассказывается о дискретных сигналах и рассматриваются дискретные периодические сигналы.
Если вам интересны ответы на такие вопросы как:
- Что такое сигнал и как он описывается?
- Что такое дискретный сигнал и как получить его из аналогового?
- Что такое периодический сигнал и фундаментальная частота?
- Как тон звука зависит от частоты дискретизации?
смотрите это видео.


09. Синусоидальный сигнал как базис

Посмотрев это видео вы поймете почему именно синусоидальный сигнал является фундаментальным для описания и обработки сигналов. Узнаете как сложные сигналы можно представить сигналами простыми и как из базовых сигналов с различными весовыми коэффициентами можно сформировать сложный сигнал. 


10. Теорема Котельникова

Теорема Котельникова описывает основные ограничения при дискретизации аналогового сигнала. В этом видео инженер ЦИТМ Экспонента Марат Усс объясняет при чем тут частота периодического сигнала и рассказывает об эффекте алиасинга. 


11. АЦП и ЦАП

В этом ролике кратко рассказывается об устройстве аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП). Описываются основные характеристики АЦП, а также различные типы ошибок, возникающих при преобразовании аналогового сигнала в цифровой. 


12. Шум как случайный процесс

В данном ролике мы знакомимся с математическим описанием шума - случайным процессом, и описанием всех сигналов физического мира моделью «сигнал + шум». Мы начинаем изучать математический аппарат описания случайных процессов, знакомимся с понятием распределения случайной величины и с Центральной Предельной Теоремой теории вероятностей. 


13. Виды шумов, отношение сигнал/шум

Этот ролик знакомит нас с основными характеристиками случайных процессов, такими как математическое ожидание, дисперсия, корреляционная функция и спектральная плотность мощности. Мы узнаем о различных видах «цветных» шумов и познакомимся с моделью аддитивного белого гауссовского шума. Также мы определим понятия отношения сигнал/шум, динамического диапазона и чувствительности. 


14. Статистическая обработка сигнала

 

Данное видео посвящено рассмотрению взаимно-корреляционной функции и автокорреляционной функции, а также методам корреляционного анализа. 

  


16. Приближение сигнала функцией

 

В этом видео мы кратко очерчиваем задачу приближения сигнала аналитической функцией, и знакомимся с приложением Curve Fitting, используемого для решения этой задачи.

  


 

17. Частотное представление сигнала

 

 

В данном видео мы рассматриваем вопросы частотного представления сигнала, а также знакомимся с описанием вещественных сигналов при помощи комплексных величин. 

       


     

18. Преобразование Фурье

     

     

В данном видео мы рассматриваем особенности применения БПФ для спектрального анализа, описываем влияние оконных функций на точность построения спектра, даём определение нелинейным искажениям и демонстрируем пример построения спектрограммы живого сигнала с микрофона. 

        


      

20. Дискретная свёртка

      

      

В данном видео рассказывается об одной из ключевых операций в цифровой обработке сигналов – дискретной свёртке, а также демонстрируется принцип поиска сигнала на фоне шума при помощи согласованного фильтра. 

        


      

21. Линейные стационарные системы

      

      

В данном видео мы знакомимся с линейными стационарными дискретными системами, а также со способами их описания – разностными уравнениями, импульсной характеристикой, передаточной функцией, нуль-полюсной диаграммой. 

        


      

22. АЧХ и ФЧХ

      

      

В данном видео рассказывается об амплитудно-частотной характеристике и фазо-частотной характеристике линейной стационарной системы, или фильтра. В видео визуально поясняется зависимость АЧХ системы от её передаточной функции, а также демонстрируется полный анализ фильтра в MATLAB определением большинства характеристик.

        


      

23. Цифровые фильтры

      

      

В этом видео мы знакомимся с основными параметрами цифровых фильтров, особый упор делая на классификацию по форме их частотной характеристики. Также мы знакомимся с процессом проектирования цифровых фильтров, начиная от формирования спецификации и подсчёта коэффициентов в MATLAB, заканчивая вопросами реализации на целевой платформе.

        


      

24. КИХ и БИХ фильтры

      

      

Данное видео рассматривает особенности КИХ и БИХ-фильтров, их преимущества и недостатки, методы синтеза, а также примеры разработки в интерактивном приложении Filter Designer App.

        


      

25. Многоскоростные системы

      

      

В данном видео мы начинаем знакомство с многоскоростными системами, и рассматриваем такие операции, как понижение и повышение частоты дискретизации сигнала в целое число раз. 

        


      

26. Многоскоростные фильтры

      

      

В этом видео мы продолжаем знакомство с многоскоростными системами, рассматриваем значимость фильтрации в задачах понижения и повышения частоты дискретизации, наблюдаем пример изменения частоты в не целое число раз и знакомимся с полифазными структурами многоскоростных фильтров. 

        


      

27. Адаптивные фильтры

      

      

Данное видео знакомит вас с адаптивными фильтрами, то есть фильтрами, коэффициенты которых могут изменять во времени в зависимости от задачи и входного воздействия. Помимо основных параметров, структур и типов подобных систем в видео так же рассматриваются задачи адаптивной фильтрации, и на примере разбирается одна из них – идентификация неизвестной системы. 

        


      

28. Активное шумоподавление

      

      

В этом видео мы рассматриваем одну из задач адаптивной фильтрации – активное шумоподавление. В рамках видео рассматривается принцип формирования «анти-шума» при помощи адаптивного фильтра, а также разбирается практический пример выделения музыки на фоне шума толпы.

        


      

29. Создание приложения в MATLAB

      

      

Данное практическое видео демонстрирует процесс разработки графического интерфейса пользователя в MATLAB. При помощи App Designer мы создадим приложение цифровой обработки аудио-сигнала. 

        


      

30. Обработка на Raspberry Pi

      

      

В заключительном видео плейлиста мы рассмотрим процессы разработки моделей в среде Simulink, а также реализации алгоритмов ЦОС на Raspberry Pi. 

 








${message}

${message}