ZUT - Polska Rama Kwalifikacji / Rok 2024/2025 / Wydział Elektryczny / Automatyka i robotyka (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)

Sylabus przedmiotu Przetwarzanie sygnałów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Automatyka i robotyka
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Przetwarzanie sygnałów
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki
Nauczyciel odpowiedzialny	Jacek Piskorowski <Jacek.Piskorowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Sławomir Kocoń <Slawomir.Kocon@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	3,0	ECTS (formy)	3,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	4	15	1,0	0,62	zaliczenie
laboratoria	L	4	30	2,0	0,38	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Ukończony moduł: Sygnały i Systemy.
W-2	Ukończone moduły: Algebra oraz Wprowadzenie do Analizy Matematycznej.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zapoznanie studentów z podstawowymi aproksymacjami charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz podstawowymi technikami projektowania filtrów cyfrowych.
C-2	Ukształtowanie umiejętności z zakresu podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Filtry Butterwortha	2
T-L-2	Filtry Czebyszewa.	2
T-L-3	Filtry eliptyczne	2
T-L-4	Filtry Bessela	2
T-L-5	Transformacje częstotliwościowe filtrów	2
T-L-6	Badanie własności rzeczywistych filtrów analogowych.	4
T-L-7	Splot dyskretny i identyfikacja.	2
T-L-8	Wieloczęstotliwościowe przetwarzanie sygnałów – interpolacja i decymacja.	2
T-L-9	Transformacja biliniowa.	2
T-L-10	Projektowanie filtrów metodą lokowania zer i biegunów	2
T-L-11	Wykorzystanie filtrów cyfrowych do przetwarzania sygnałów	4
T-L-12	Filtry o skończonej i nieskończonej odpowiedzi impulsowej.	2
T-L-13	Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.	2
		30
wykłady
T-W-1	Wprowadzenie do przetwarzania sygnałów.	1
T-W-2	Aproksymacje charakterystyki amplitudowej. Pojęcie filtru idealnego. Filtry Butterwortha, filtry Czebyszewa, filtry eliptyczne.	3
T-W-3	Aproksymacje charakterystyki fazowej. Filtry Bessela.	1
T-W-4	Trasnformacje częstotliwościowe.	1
T-W-5	Sygnały dyskretne. Operacje na sygnałach dyskretnych. Pojęcie interpolacji i decymacji. Reprezentacja impulsowa sygnałów. Aliasing oraz twierdzenie o próbkowaniu.	2
T-W-6	Splot dyskretny i metody jego wyznaczania.	2
T-W-7	Filtry cyfrowe. Metoda lokowania zer i biegunów w projektowaniu filtrów. Transformacja biliniowa.	2
T-W-8	Filtry o nieskończonej odpowiedzi impulsowej oraz skończonej odpowiedzi impulsowej. Zaliczenie zajęć wykładowych.	3
		15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Udział w zajęciach laboratoryjnych	30
A-L-2	Przygotowanie do ćwiczeń	10
A-L-3	Przygotowanie do zaliczenia laboratorium	8
A-L-4	Konsultacje	2
		50
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach	15
A-W-2	Studium literaturowe	5
A-W-3	Przygotowanie do zaliczenia	5
		25

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny
M-2	Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne
S-2	Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie sprawozdań laboratoryjnych oraz zaliczenia cyklu ćwiczeń

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
AR_1A_C36_W01 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych.	AR_1A_W03	—	—	C-1	T-W-7, T-W-8, T-W-3, T-W-1, T-W-4, T-W-2, T-W-6, T-W-5	M-1	S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
AR_1A_C36_U01 Student posiada podstawowe umiejętności z zakresu technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych.	AR_1A_U06, AR_1A_U08	—	—	C-2	T-L-1, T-L-4, T-L-2, T-L-5, T-L-7, T-L-10, T-L-3, T-L-11, T-L-12, T-L-9, T-L-6, T-L-8	M-2	S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
AR_1A_C36_W01 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych.	2,0	Nie spełnia wymogów uzyskania oceny dostatecznej uzyskując poniżej 50% punktacji z zaliczenia z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych.
	3,0	Posiada wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 50-60% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu.
	3,5	Posiada wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 61-70% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu.
	4,0	Posiada wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 71-80% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu.
	4,5	Posiada wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 81-90% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu.
	5,0	Posiada wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 91-100% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
AR_1A_C36_U01 Student posiada podstawowe umiejętności z zakresu technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych.	2,0	Nie spełnia wymogów uzyskania oceny dostatecznej, uzyskując punktację poniżej 50% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z zakresu umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych.
	3,0	Posiada umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych, uzyskując punktację w zakresie 50-60% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu.
	3,5	Posiada umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych, uzyskując punktację w zakresie 61-70% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu.
	4,0	Posiada umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych, uzyskując punktację w zakresie 71-80% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu.
	4,5	Posiada umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych, uzyskując punktację w zakresie 81-90% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu.
	5,0	Posiada umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych, uzyskując punktację w zakresie 91-100% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu.

Literatura podstawowa

Jacek Izydorczyk, Jacek Konopacki, Filtry Analogowe i Cyfrowe, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Katowice, 2003
Tomasz P. Zieliński, Cyfrowe Przetwarzanie Sygnałów, WKŁ, Warszawa, 2005
Włodzimierz Kwiatkowski, Wstęp do Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów, WAT, Warszawa, 2003
Richard G. Lyons, Wprowadzenie do Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów, WKŁ, Warszawa, 2000

Literatura dodatkowa

Steve Winder, Analog and Digital Filter Design, Newnes, USA, 2002, Secon Edition
Kendall L. Su, Analog Filters, Chapman & Hall, Cambridge, 1996, First Edition
Ashok Ambardar, Analog and Digital Signal Processing, Brooks/Cole Publishing Company, USA, 1999, Secon Edition

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Filtry Butterwortha	2
T-L-2	Filtry Czebyszewa.	2
T-L-3	Filtry eliptyczne	2
T-L-4	Filtry Bessela	2
T-L-5	Transformacje częstotliwościowe filtrów	2
T-L-6	Badanie własności rzeczywistych filtrów analogowych.	4
T-L-7	Splot dyskretny i identyfikacja.	2
T-L-8	Wieloczęstotliwościowe przetwarzanie sygnałów – interpolacja i decymacja.	2
T-L-9	Transformacja biliniowa.	2
T-L-10	Projektowanie filtrów metodą lokowania zer i biegunów	2
T-L-11	Wykorzystanie filtrów cyfrowych do przetwarzania sygnałów	4
T-L-12	Filtry o skończonej i nieskończonej odpowiedzi impulsowej.	2
T-L-13	Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.	2
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Wprowadzenie do przetwarzania sygnałów.	1
T-W-2	Aproksymacje charakterystyki amplitudowej. Pojęcie filtru idealnego. Filtry Butterwortha, filtry Czebyszewa, filtry eliptyczne.	3
T-W-3	Aproksymacje charakterystyki fazowej. Filtry Bessela.	1
T-W-4	Trasnformacje częstotliwościowe.	1
T-W-5	Sygnały dyskretne. Operacje na sygnałach dyskretnych. Pojęcie interpolacji i decymacji. Reprezentacja impulsowa sygnałów. Aliasing oraz twierdzenie o próbkowaniu.	2
T-W-6	Splot dyskretny i metody jego wyznaczania.	2
T-W-7	Filtry cyfrowe. Metoda lokowania zer i biegunów w projektowaniu filtrów. Transformacja biliniowa.	2
T-W-8	Filtry o nieskończonej odpowiedzi impulsowej oraz skończonej odpowiedzi impulsowej. Zaliczenie zajęć wykładowych.	3
		15

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Udział w zajęciach laboratoryjnych	30
A-L-2	Przygotowanie do ćwiczeń	10
A-L-3	Przygotowanie do zaliczenia laboratorium	8
A-L-4	Konsultacje	2
		50

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach	15
A-W-2	Studium literaturowe	5
A-W-3	Przygotowanie do zaliczenia	5
		25

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	AR_1A_C36_W01	Student posiada podstawową wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	AR_1A_W03	Ma zaawansowaną, uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z obszaru automatyki oraz robotyki.
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z podstawowymi aproksymacjami charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz podstawowymi technikami projektowania filtrów cyfrowych.
Treści programowe	T-W-7	Filtry cyfrowe. Metoda lokowania zer i biegunów w projektowaniu filtrów. Transformacja biliniowa.
	T-W-8	Filtry o nieskończonej odpowiedzi impulsowej oraz skończonej odpowiedzi impulsowej. Zaliczenie zajęć wykładowych.
	T-W-3	Aproksymacje charakterystyki fazowej. Filtry Bessela.
	T-W-1	Wprowadzenie do przetwarzania sygnałów.
	T-W-4	Trasnformacje częstotliwościowe.
	T-W-2	Aproksymacje charakterystyki amplitudowej. Pojęcie filtru idealnego. Filtry Butterwortha, filtry Czebyszewa, filtry eliptyczne.
	T-W-6	Splot dyskretny i metody jego wyznaczania.
	T-W-5	Sygnały dyskretne. Operacje na sygnałach dyskretnych. Pojęcie interpolacji i decymacji. Reprezentacja impulsowa sygnałów. Aliasing oraz twierdzenie o próbkowaniu.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie spełnia wymogów uzyskania oceny dostatecznej uzyskując poniżej 50% punktacji z zaliczenia z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych.
	3,0	Posiada wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 50-60% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu.
	3,5	Posiada wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 61-70% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu.
	4,0	Posiada wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 71-80% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu.
	4,5	Posiada wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 81-90% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu.
	5,0	Posiada wiedzę z zakresu aproksymacji charakterystyk częstotliwościowych filtrów analogowych oraz technik projektowania filtrów cyfrowych, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 91-100% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	AR_1A_C36_U01	Student posiada podstawowe umiejętności z zakresu technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	AR_1A_U06	Potrafi pozyskiwać, przesyłać, przetwarzać dane, podsumowywać wyniki eksperymentów empirycznych, dokonywać interpretacji uzyskanych wyników i formułować wynikające z nich wnioski.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	AR_1A_U08	Potrafi rozwiązywać zadania i problemy występujące w obszarze automatyzacji oraz robotyzacji z wykorzystaniem metod i narzędzi inżynierskich w szczególności stosując techniki analityczne lub symulacyjne.
Cel przedmiotu	C-2	Ukształtowanie umiejętności z zakresu podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych.
Treści programowe	T-L-1	Filtry Butterwortha
	T-L-4	Filtry Bessela
	T-L-2	Filtry Czebyszewa.
	T-L-5	Transformacje częstotliwościowe filtrów
	T-L-7	Splot dyskretny i identyfikacja.
	T-L-10	Projektowanie filtrów metodą lokowania zer i biegunów
	T-L-3	Filtry eliptyczne
	T-L-11	Wykorzystanie filtrów cyfrowych do przetwarzania sygnałów
	T-L-12	Filtry o skończonej i nieskończonej odpowiedzi impulsowej.
	T-L-9	Transformacja biliniowa.
	T-L-6	Badanie własności rzeczywistych filtrów analogowych.
	T-L-8	Wieloczęstotliwościowe przetwarzanie sygnałów – interpolacja i decymacja.
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie sprawozdań laboratoryjnych oraz zaliczenia cyklu ćwiczeń
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie spełnia wymogów uzyskania oceny dostatecznej, uzyskując punktację poniżej 50% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z zakresu umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych.
	3,0	Posiada umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych, uzyskując punktację w zakresie 50-60% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu.
	3,5	Posiada umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych, uzyskując punktację w zakresie 61-70% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu.
	4,0	Posiada umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych, uzyskując punktację w zakresie 71-80% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu.
	4,5	Posiada umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych, uzyskując punktację w zakresie 81-90% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu.
	5,0	Posiada umiejętności wykorzystania podstawowych technik projektowania filtrów analogowych i cyfrowych, uzyskując punktację w zakresie 91-100% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu.