Információfeldolgozás laboratórium

A tantárgy angol neve: Information Processing Laboratory Exercises

Adatlap utolsó módosítása: 2008. október 20.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki szak, MSc képzés

Beágyazott információs rendszerek szakirány

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIMIM322 3 0/0/3/f 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Sujbert László,
A tantárgy tanszéki weboldala http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimim322/
4. A tantárgy előadója Dr. Sujbert László docens, MIT
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Jelfeldolgozási és programozási ismeretek
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIMIMB03" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIMIMB03", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

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

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

7. A tantárgy célkitűzése A laboratóriumi mérések célja a beágyazott rendszerekben előforduló információ-feldolgozási algoritmusok és a hozzájuk tartozó, illetve azokat kiegészítő szoftver eszközök ismeretének elmélyítése. A mérések során a hallgatók felhasználják az elemi jelfeldolgozási ismereteket (átlagolás, szűrés, diszkrét Fourier-transzformáció stb.), de a mérések célja összetett rendszerek létrehozása és vizsgálata. A tantárgy 5 tematikus, egyenként 8 órás mérésből áll. A mérések hardver bázisát jelfeldolgozó kártyák (Analog Devices DSP-vel), valamint a MIT saját fejlesztésű moduláris mikrokontrolleres platformja, a „mitmót” adja. A mérési feladatok többségét valamilyen valóságos fizikai rendszer vagy annak modellje mint mintarendszer támogatja. A szoftver hátteret főként a LabView és a Matlab programcsomag, valamint DSP-s fejlesztőrendszer adja.

 

8. A tantárgy részletes tematikája 1. mérés.  Virtuális műszerek fejlesztése

 

A LabView programcsomag megismerése, a virtuális műszer kialakításának lépései. Egyszerű feladatok megoldása: időzítés, jelgenerálás, kijelzés. Adott (feladatkészletből választott) virtuális műszer megvalósítása. Lehetséges feladatok: függvénygenerátor, spektrumanalizátor, oszcilloszkóp, frekvenciamenet-kiegyenlítő stb. A feladatok megoldását könyvtári függvények támogatják.

 

2. mérés. Magasszintű kódgenerálás „mitmót”-ra

 

Kódgenerálás „mitmót”-ra LabView segítségével. Az adott hardver kínálta VI-készlet megismerése, új projekt kialakításának lépései. Egyszerű feladatok megoldása: hőmérő, reakcióidő-mérő. Adott (feladatkészletből választott) beágyazott rendszer megvalósítása. Lehetséges feladatok: hőmérséklet-szabályozás, kisautó távirányítása, adatgyűjtő szenzorhálózat kialakítása stb. A feladatok megoldását könyvtári függvények támogatják.

 

3. mérés.  Adaptív szűrők vizsgálata

 

LMS-algoritmus megvalósítása. Az LMS-algoritmus változatai, az XLMS-algoritmus vizsgálata. Adaptív nemrekurzív (FIR) szűrők vizsgálata. Identifikáció LMS-algoritmussal. Adaptív visszhangcsökkentés (echo cancellation) megvalósítása elektronikus és akusztikus csatornában.

 

4. mérés. Neurális és fuzzy rendszerek vizsgálata

 

Osztályozó rendszer megvalósítása többszintű feldolgozással. Rezgés- és hangjelek feldolgozása: főbb paraméterek kinyerése idő- és frekvencia-tartománybeli módszerekkel, osztályozás neurális és fuzzy rendszerekkel. Neurális hálózatok paraméterezésének, tanításának vizsgálata. Fuzzy rendszerek paraméterezésének vizsgálata. Zenei hangfelismerés neurális és fuzzy rendszerekkel.

 


5. mérés. Elosztott rendszerek szenzorhálózatok vizsgálata

 

Jelátvitel rádiós csatornán. Mintavétel szinkronizációjának megvalósítása. Interpolációs technikák alkalmazása. Akusztikus jel mintavételezése „mitmót”-ok segítségével, fúzió DSP-n. Sávszélesség jobb kihasználása: tömörítési technikák. A szenzorok számának hatása (szükséges számú, annál több vagy kevesebb szenzor jelének feldolgozása). Visszacsatolás szenzorhálózatban.

 

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Heti 4 órás laboratóriumi gyakorlat. Egy mérés 2 egymást követő 4 órás gyakorlatból áll, amelyen a hallgatók mérőcsoportokban vesznek részt.
10. Követelmények ·        A méréseken a részvétel kötelező.

 

·        Minden mérésről jegyzőkönyvet kell készíteni, mérőcsoportonként egyet. A jegyzőkönyvre osztályzatot adunk. Az elégtelen mérést pótolni kell.

 

·        A félévközi jegy a jegyzőkönyv-osztályzatok átlaga. Kerekítés 50 századtól felfelé.

 

 

11. Pótlási lehetőségek A felév során 2 laboratóriumi gyakorlat pótolható, függetlenül az eredménytelenség okától. Több eredményesen el nem végzett mérés esetén (pl. hosszabb betegség), a félév további menete a tantárgyfelelőssel egyeztetendő.
12. Konzultációs lehetőségek Megbeszélés szerint.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Mérési útmutatók.
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra40
Félévközi készülés órákra40
Felkészülés zárthelyire0
Házi feladat elkészítése0
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása40
Vizsgafelkészülés0
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Sujbert László docens, dr. Dabóczi Tamás docens, dr. Tóth Csaba adjunktus, MIT
Egyéb megjegyzések A tantárgy angol neve: Information Processing Laboratory Exercises