analysera och utföra beräkningar på signaler och system med hjälp av faltning, fourierserier och fouriertransform, i såväl kontinuerlig som diskret tid, inklusive omvandlingar mellan kontinuerlig och diskret tid.
redogöra för delar av den grundläggande teorin för digitala bilder (tvådimensionella signaler), exempelvis 2D fouriertransform, 2D diskret faltning, omsampling, interpolation, JPG-formatet och viss klassisk bildanalys. Studenten ska kunna genomföra relaterade beräkningar.
experimentera på enkla elektriska nät samt göra beräkningar på tidsberoende signaler och stillbilder i ett högnivåspråk, såsom Python och/eller Matlab.
Kursinnehåll
Elektriska kretsar: Likström - Ohms lag, Kirchhoffs lagar. Resistans, källor, effektbegreppet. Växelström - j-omega-metoden. Kapacitans, induktans, effektbegrepp, dB-begreppet. Signaler och system, såväl i kontinuerlig tid som i diskret tid: Begreppet LTI-system och kopplingen till differens- och differentialekvationer. Exempel på signaler i elektrotekniska tillämpningar. Analys i tidsdomänen - Enhetsimpulserna, impulssvar, faltning. Analys i frekvensdomänen - Fourierserier och -transformer. Sinus-in-sinus-ut-principen för stabila LTI-system. Sampling och rekonstruktion med hjälp av pulsamplitudmodulering. Samplingsteoremet. Kvantisering, brus. Bildbehandling: Från 1D till 2D: fouriertransform, DFT, sampling, och faltning. Linjära operationer på digitala bilder. Filtrering och korrelation. 2D geometriska operationer. Interpolation och omsampling. Histogram och tröskelsättning. Enkla morfologiska operationer. Avståndskartor. JPG-formatet - Kompression av bilder med hjälp av JPG-formatet. Cosinustransformen. Färgmodellerna RGB och YCbCr.
Förutsättningar
Ordinära differentialekvationer och differensekvationer av låga ordningar. Matris- och vektorbegreppen, determinant, skalärprodukt, baser, minstakvadrat-metoden. En- och flerdimensionell analys, särskilt derivator och integraler. Kunna programmera i Python och gärna också Matlab. Allmän programmeringsförmåga.
Litteratur
Magnusson, Signal- och Bildbehandling
Kompendium, ISY, LiU, 2013
Olofsson, Kretsar, signaler och system
Kompendium, ISY, LiU, 2021
Kompletterande material som distribueras under kursen