Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Jelek és rendszerek 2.

    A tantárgy angol neve: Signals and Systems 2.

    Adatlap utolsó módosítása: 2014. május 9.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Budapesti Műszaki és                                                                                                        Villamosmérnöki Szak Gazdaságtudományi Egyetem                                                                                                              első ciklus Villamosmérnöki és Informatikai Kar                                                                                           Kötelező tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHVA200 3 4/2/0/v 6 1/1
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Pávó József, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Veszely Gyula

    egyetemi tanár

    Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

    Dr. Pávó József

    egyetemi tanár

    Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

    Dr. Barbarics Tamás

    egyetemi docens

    Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

    Dr. Gyimóthy Szabolcs
    egyetemi docensSzélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Matematika: differenciál-, és integrál-számítás, lineáris algebra és mátrix számítás alapjai, komplex számok, elsőrendű differenciál-egyenletek.

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    (TárgyEredmény( "BMEVIHVA109" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY TárgyEredmény( "BMEVIHVAA00" , "jegy" , _ ) >= 2 )

    ÉS NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHVAB01", "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY TárgyEredmény("BMEVIHVAB01", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

    ÉS Training.Code=("5N-A7")

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    BMEVIHVA109 Jelek és rendszerek 1. (kötelező)

    Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat: -----

    7. A tantárgy célkitűzése

    A tantárgy a Jelek és rendszerek 1 tárgy folytatása. Célja megalapozni a folytonos idejű rendszerek vizsgálati módszereit a frekvencia és a komplex frekvencia tartományban, továbbá a különböző rendszerleírások alapján megismertetni a rendszerjellemzőket és kapcsolatukat. A folytonos idejű rendszerek elméletét követően, a diszkrét idejű jelek és rendszerek vizsgálati módszereinek tárgyalása az idő-, frekvencia-, és z-tartományban. A tantárgy megadja a folytonos idejű jelek és rendszerek diszkrét közelítésének elvi alapjait, és tárgyalja a folytonos idejű nemlineáris rendszerek és hálózatok analízisének alapvető módszereit.

    A tárgy követelményeit sikeresen teljesítő hallgatók felkészültek a folytonos idejű rendszerek legfontosabb számítási módszereinek alkalmazására a frekvencia- és komplex frekvencia tartományban, a diszkrét idejű rendszerek és hálózatok analízisére idő- frekvencia- és z-tartományban. Ismerik a folytonos- és diszkrét idejű jelek és rendszerek kapcsolatát, valamint a moduláció alapelméletét.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    Periodikus állandósult állapot vizsgálata: periodikus jel Fourier-sora; komplex, valós és módosított komplex Fourier-sor. Rendszer analízise periodikus gerjesztés esetén. Periodikus jelek jellemzői: definíciók, és meghatározásuk a Fourier-sor alapján. Hatásos teljesítmény számítása.

    Vizsgálat frekvenciatartományban: jelek spektrális előállítása. Fourier-transzformáció definíciója és tulajdonságai. Négyszög- és Dirac-impulzus, egységugrás, exponenciális, és periodikus jelek spektruma. Fourier-transzformáció alkalmazása rendszer-analízisre: jel és rendszer sávszélessége, alakhű átvitel feltétele. Energiaspektrum, Parseval-tétel, energiaátviteli karakterisztika.

    Analízis a komplex frekvencia tartományban. Laplace-transzformáció és inverze. A transzformáció szabályai, fontosabb jelek transzformáltja. Inverz transzformáció részlet-törtekre bontással egyszeres és többszörös pólusok esetén. Fourier- és Laplace-transzformált kapcsolata. Rendszer és hálózat analízis a komplex frekvenciatartományban. Átviteli függvény fogalma, pólus-zérus elrendezés.

    Rendszerjellemző függvények (ugrásválasz, átviteli karakterisztika és átviteli függvény) kapcsolata. Speciális rendszerek: mindentáteresztő és minimálfázisú rendszer, erősítő, integrátor, derivátor.

    Jelfolyam-típusú hálózatok. Rendszerek reprezentációja jelfolyam hálózattal. Jelfolyam hálózat gráfja. Visszacsatolt rendszer átviteli függvénye.

    Diszkrét idejű rendszerek. Diszkrét idejű jel, rendszer, hálózat fogalma. Diszkrét idejű hálózat komponensei: erősítő (szorzó), összegező, késleltető.

    Diszkrét idejű rendszervizsgálata az időtartományban. Állapotváltozós leírás és megoldása, sajátértékek. Aszimptotikus stabilitás. Diszkrét idejű rendszer rendszeregyenlete és megoldása lépésről-lépésre módszerrel, összetevőkre bontással. Az impulzusválasz. Konvolúció tétel. Gerjesztés-válasz stabilitás.

    Diszkrét idejű rendszer periodikus állandósult állapota. Szinuszos gerjesztés, átviteli tényező és átviteli karakterisztika. Szinuszos, gerjesztett válasz számítása. Periodikus gerjesztés, diszkrét idejű Fourier-sor számítása. Válasz számítása periodikus gerjesztés esetén

    Diszkrét idejű rendszer analízise a frekvencia és komplex frekvencia tartományban. A diszkrét idejű Fourier-transzformáció és fontosabb tételei. A z-transzformáció és tételei. Átviteli függvény fogalma és meghatározása. Analízis a komplex frekvencia tartományban. Rendszerjellemző függvények (ugrásválasz, átviteli karakterisztika és átviteli függvény) és kapcsolatuk. Speciális rendszerek: mindentáteresztő, minimálfázisú, FIR és IIR típusú rendszerek

    Diszkrét közelítések. Folytonos idejű jelek diszkrét idejű szimulációja. A mintavételi tétel. Folytonos idejű jelek spektrumának diszkrét közelítése. Folytonos idejű rendszerek diszkrét szimulátora, az impulzusválasz, az átviteli karakterisztika és az átviteli függvény alapján.

    Jelek modulációja és demodulációja. Analóg modulációk: ampitúdómoduláció, szög moduláció (fázismoduláció, frekvenciamoduláció). Digitális modulációk: alapsávi és vivőfrekvenciás. Modulációs jelek leírása idő- és frekvenciatartományban. Demoduláció és kapcsolata a modulációval.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    A tantárgy elméleti anyagát a 3 óra/hét időtartamban előadásokon ismertetjük. Az előadások anyagát folyamatosan illusztráljuk az elmélethez kapcsolódó, a villamosmérnöki alkalmazásokra jellemző feladatok bemutatásával.

    Gyakorlatokon, heti 2 órában, kiscsoportos bontásban alkalmazások szempontjából fontos feladatok megoldását gyakoroljuk. Heti 1 órában összevont tantermi gyakorlatot tartunk. Három alkalommal számítógépes gyakorlatot tartunk -MATLAB alkalmazásával- a HSZK-ban.

    Ezek témakörei:
    1. Folytonos idejű jelek és jelátvitel vizsgálata a frekvencia tartományban.

    2. Diszkrét idejű jelek és rendszerek vizsgálata az idő tartományban

    3. Diszkrét idejű jelek és rendszerek vizsgálata a frekvencia tartományban.

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban:

    (1) A félév során minden hallgató 2 kötelezően megoldandó házi feladatot kap. Az 1. feladat folytonos idejű rendszer/hálózat vizsgálata a frekvencia és a komplex frekvencia tartományban (kiadás: 2. hét, beadás: 7. hét), a 2. feladat diszkrét idejű rendszer analízise az idő- frekvencia és a komplex frekvencia tartományban (kiadás: 7. hét, beadás: 12. hét). Minden részfeladatra elvileg korrekt, és a részfeladatok minimum 60%-ban numerikusan is helyes megoldás esetén fogadható el a feladat. Határidő elmulasztása esetén csak különeljárási díj befizetésével adható be otthoni feladat. A határidőre beadott, nem elfogadott feladat egyszer javítható, a késve beadott feladat nem javítható.

    (2) 3 alkalommal kis zárthelyin ellenőrizzük az előmenetelt. Kis zárthelyi pótlására nincs lehetőség, a meg nem írt zárthelyit 0 eredményűnek tekintjük.

    (3) A kontaktórákon való részvételre a TVSZ 14.§ (4) rendelkezései az irányadóak.

    Az aláírás megszerzésének feltételei:

    (1) a 2 legnagyobb pontszámú kis zárthelyi átlaga legalább 2,00

    (2) a két házi feladatot legkésőbb a pótlási héten a hallgató beadta, és a gyakorlatvezető a pótlási hét végéig elfogadta.

    b. A vizsgaidőszakban:

    (1) A vizsgára bocsátás feltétele az aláírás megléte.

    (2) A vizsga írásbeli és szóbeli. Az irásbeli vizsgán megszerezhető maximális pontszám 30. Az írásbeli vizsga eredménye 14 pontig elégtelen (1), 14,5 ponttól elégséges (2), 18,5 ponttól közepes (3), 22,5 ponttól jó (4), 26,5 ponttól jeles (5). A legalább elégséges eredményt elérők szóbeli vizsgán vesznek részt, esetükben a végső osztályzat az írásbeli eredményéből kiindulva a szóbelin alakul ki. A szóbeli vizsga témája az egész féléves anyag, a témakörök részletesebben a tantárgy honlapján olvashatók. A szóbeli után kialakuló végeredmény általában +/- 1 jeggyel térhet el az írásbeli eredényétől, de különleges esetben ettől nagyobb eltérés is lehet.

    A tárgyból tett 5. ismétlő vizsga (6. vizsga) esetében az írásbeli rész eredményétől föggetlenül lehetőség van - egy legalább két főből álló bizottság előtt tett - szóbeli vizsgára. Itt a vizsga végső eredménye - hasonlóan a szokásos vizsgákhoz - az írásbeli rész eredményének figyelembevételével alakul ki.

    1. Elővizsga: nincs
    11. Pótlási lehetőségek

    A határidőre beadott, de nem elfogadott otthoni feladat esetén az elfogadhatóra kijavított otthoni feladat a pótlási hét végéig adható be.

    12. Konzultációs lehetőségek

    A szorgalmi időszakban a tárgy oktatóinak heti fogadóóráján, a vizsgaidőszakban a vizsga előtti munkanapon lehet konzultálni. A fogadóóra időpontja, illetve a konzultáció helye és ideje a tanszéki hirdetőtáblán és web-lapon található.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Dr. Fodor György: Hálózatok és rendszerek. (55064)

    Dr. Fodor György (szerk.): Villamosságtan példatár. (TKV 44555)

    Dr. Bokor Árpád (szerk.) Hálózatok és rendszerek. Számítógépes gyakorlatok (55042)

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    :

     

    Kontakt óra

    84


    Félévközi készülés órákra

    10

    Felkészülés zárthelyire

    20

    Házi feladat elkészítése

    20

    Vizsgafelkészülés

    46

    Összesen

    180

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Sebestyén Imre

    egyetemi docens

    Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék