AKTS - Sayısal Sinyal İşleme

Sayısal Sinyal İşleme (EE306) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Sayısal Sinyal İşleme EE306 Alan Seçmeli 3 2 0 4 6
Ön Koşul Ders(ler)i
EE303
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü Seçmeli Dersler
Dersin Seviyesi Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım, Gösteri, Tartışma, Soru Yanıt, Uygulama-Alıştırma.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
  • Dr. Öğr. Üyesi Hakan Tora
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı •Analog sinyalerin ayrık zamanlı örnekleri ile nasıl gösterildiğini ve hangi durumlarda sayısal süzmenin analog süzmeye denk olduğunu anlamak. •Ayrık zamanlı Fourier dönüşümü (DTFT), ayrık Forier dönüşümü (DFT) ve z-dönüşümü kullanarak ayrık zamanlı sinyallerin frekans alanında gösterimini öğrenmek. •FIR ve IIR süzgeçlerin temel formlarını ve istenen frekans tepkilerinde süzgeç tasarımlarının nasıl yapıldığını öğrenmek. •Hızlı Fourier dönüşümü (FFT) cinsinden DFT’lerin gereçekleştirilmesini anlamak.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Hem zaman hem de frekans alanında örneklemeyi ve örneklemenin sinyaller üzerindeki etkisini anlayabilme
  • Örnekleme hızı değişiminin sinyal spektrumunu nasıl etkilediğini anlayabilme
  • LTI sistemin z-dönüşümünü alabilme
  • Kutuplar-Sıfırlar ve kararlılık arasındaki ilişkiyi anlayabilme
  • Protatip analog süzgeç tasarımlarının sayısal süzgeç tasarımlarına dönüştürülmesinde frekans dönüşümlerini ve çift doğrusal (bilinear) dönüşümü anlayabilme
  • Sayısal FIR ve IIR süzgeçler tasarlayabilme
  • Ayrık zamanlı sistemleri analiz etmek ve tasarlamak için Matlab kullanabilme
  • Bir dönem projesi hazırlayabilme
Dersin İçeriği Sinyaller ve sinyal işleme, ayrık zamanlı sinyaller ve sistemler, ayrık zamanlı Fourier Dönüşümü (DTFT), z-dönüşümü, sürekli zamanlı sinyallerin örneklenmesi, LTI sistemlerin dönüşüm analizi, ayrık zamanlı sistemlerin yapıları, sayısal süzgeç tasarım teknikleri, ayrık Fourier dönüşümü (DFT) ve hesaplaması, konuşma ve görüntü işleme uygulamaları.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Ayrık Zamanlı (DT) Sinyaller ve Sistemler •DT sinyaller: Diziler •DT sistemler: Hafızasız, Doğrusal, Zamanla değişmeyen, Nedensel ve Kararlı Sistemler •Frequency-Domain Representation of DT Signals and Systems Bu haftanın konularına göz atmak
2 DT Sinyaller ve Sistemler Bir önceki haftanın konularını tekrar etmek ve bu haftanın konularına göz atmak
3 z-Dönüşümü •z-dönüşümü için yakınsama bölgesinin (ROC) özellikleri •Ters z-dönüşümü •z-dönüşümünün özellikleri Bu haftanın konularına göz atmak
4 z-Dönüşümü Bir önceki haftanın konularını tekrar etmek ve bu haftanın konularına göz atmak
5 Doğrusal Zamanla Değişmeyen (LTI) Sistemlerin Dönüşüm Analizi •LTI sistemlerin Frekans Tepkisi: The Frequency Response of LTI Systems: Ideal frekans seçici süzgeçler, Evre bozulması ve gecikmesi •Sistem Fonksiyonları: Kararlılık, Nedensellik, Ters sistemler, Rasyonel system fonksiyonları için dürtü tepkisi •Genlik ve Evre arasındaki ilişki •Tüm Geçiren sistemler •En küçük evreli sistemler •Genelleştirilmiş doğrusal evreli doğrusal sistemler Bu haftanın konularına göz atmak
6 LTI Sistemlerin Dönüşüm Analizi Bir önceki haftanın konularını tekrar etmek ve bu haftanın konularına göz atmak
7 Ayrık Zamanlı Sistemler için Yapılar •Doğrusal Sabit Katsayılı Fark Denklemlerinin Blok Diyagram Gösterimi •Sinyal Akış Çizgesi •IIR Sistemler için Temel Yapılar: Basic Structures for IIR Systems: Doğrudan, Art Arda ve Paralel Formlar Bu haftanın konularına göz atmak
8 Ayrık Zamanlı Sistemler için Yapılar •FIR Sistemler için Temel Ağ Yapıları Bir önceki haftanın konularını tekrar etmek ve bu haftanın konularına göz atmak
9 Süzgeç Tasarım Teknikleri •Protatip Analog Süzgeçler: Butterworth, Chebyshev ve Elliptic Süzgeçler •CT süzgeçlerden DT IIR süzgeçlerin tasarımı: Dürtüsel değişmezlik metodu, Çift doğrusal (bilinear) dönüşümler Bu haftanın konularına göz atmak
10 Süzgeç Tasarım Teknikleri •Pencereleme ile FIR süzgeçlerin tasarımı Bir önceki haftanın konularını tekrar etmek ve bu haftanın konularına göz atmak
11 Ayrık Fourier Dönüşümü (DFT) •Ayrık kosinüs dönüşümü (DCT) ve DFT arasındaki İlişki Bu haftanın konularına göz atmak
12 DFT Bir önceki haftanın konularını tekrar etmek ve bu haftanın konularına göz atmak
13 Konuşma ve Görüntü İşleme Uygulamaları Bu haftanın konularına göz atmak
14 Konuşma ve Görüntü İşleme Uygulamaları Bu haftanın konularına göz atmak
15 Dönem sonu sınav çalışmaları Dönem içi konuların tekrarı
16 Dönem sonu sınav çalışmaları Dönem içi konuların tekrarı

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. Discrete-Time Signal Processing, Second Edition, Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer and John R. Buck, Prentice Hall, 1999
Diğer Kaynaklar 2. Digital Signal Processing , A Computer Based Approach, Sanjit. K. Mitra, McGraw-Hill, 1998
3. Digital Signal Processing, Algorithms and Applications, John G. Proakis and Dimitris G.Manolakis,3rd Edition, 2000

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar - -
Uygulama - -
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler - -
Sunum - -
Projeler 4 20
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 2 40
Genel Sınav/Final Juri 1 40
Toplam 7 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 60
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 40
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri X
Uzmanlık/Alan Dersleri
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi

# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve Elektrik-Elektronik Mühendisliği disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi. X
2 Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. X
3 Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.) X
4 Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. X
5 Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. X
6 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. X
7 Sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi. X
8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği konusunda farkındalık; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi. X
9 Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk ve mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi. X
10 Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi. X
11 Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. X

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 16 3 48
Laboratuar 4 2 8
Uygulama
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 16 5 80
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler
Raporlar
Ödevler
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 2 4 8
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 5 5
Toplam İş Yükü 149