Цифровая обработка сигналов и изображений

5.1. Виды и формы самостоятельной работы
Самостоятельная работа студентов включает текущую и творческую проблемно-ориентированную самостоятельную работу (ТСР).
Текущая СРС направлена на углубление и закрепление знаний студента, развитие практических умений и включает:

• 
  Подготовка к практическим работам по дополнительной и справочной литературе.
  
• 
  Подготовка к лабораторным работам по лекционному материалу и основной литературе.
  
• 
  Изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку.
  
• 
  Подготовка к контрольным работам, к зачету, к экзамену.
  

Творческая самостоятельная работа включает:

• 
  поиск, анализ, структурирование и презентация информации;
  
• 
  исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах;
  
• 
  анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме;
  
• 
  анализ фактических материалов по выполненным лабораторным работам.
  

5.2. Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется следующим образом:

• 
  на лекционных занятиях – краткий опрос по материалам, выданным на самостоятельное изучение;
  
• 
  на практических занятиях – обзор теоретических положений для решения предстоящих задач;
  
• 
  на лабораторных занятиях – обсуждение контрольных вопросов и последовательности выполнения работ.
  

6. Средства текущей и промежуточной оценки качества освоения дисциплины
Оценка качества освоения дисциплины производится по результатам следующих контролирующих мероприятий:

Контролирующие мероприятия	Результаты обучения по дисциплине
выполнение и защита лабораторных работ и практических заданий
презентации по тематике исследований во время проведения конференц-недели
экзамен

Для оценки качества освоения дисциплины при проведении контролирующих мероприятий предусмотрены следующие средства (фонд оценочных средств) :

• 
  контрольные вопросы, задаваемых при выполнении и защитах лабораторных работ;
  

Пример. Лабораторная работа «Исследование свойств дискретного преобразования Фурье»

1. 
   Какими свойствами обладает преобразование Фурье?
   
2. 
   Как связаны дискретное и непрерывное преобразования Фурье?
   
3. 
   Сформулируйте теорему о временном представлении сигналов.
   
4. 
   Сформулируйте теорему о частотном представлении сигналов.
   
5. 
   Чем вызвана периодичность спектра цифрового сигнала?
   
6. 
   Чем вызван эффект наложения частот?
   

• 
  контрольные вопросы, задаваемые при проведении практических занятий,
  

Пример. Практическое занятие по теме Z-преобразование.

1. 
   Прямое и обратное Z-преобразование.
   
2. 
   Свойства Z-преобразования.
   
3. 
   Таблица Z-образов основных сигналов.
   
4. 
   Свойства геометрической последовательности.
   

• 
  вопросы, выносимые на экзамен:
  

1. 
   Понятие сигнала, классификация и формы описания.
   
2. 
   Z-преобразование. Свойства.
   
3. 
   Свертка. Типы дискретных сверток
   
4. 
   Непрерывное преобразование Фурье. Свойства. Фурье-образы основных функций.
   
5. 
   Дискретное преобразование Фурье. Свойства. Связь ДПФ и ПФ.
   
6. 
   Алгоритмы быстрого преобразования Фурье
   
7. 
   Нерекурсивные фильтры
   
8. 
   Рекурсивные фильтры
   
9. 
   Метод инвариантного преобразования импульсной характеристики
   
10. 
    Метод наименьших квадратов при проектировании фильтров
    
11. 
    Фильтрация в частотной области. Явление Гиббса и методы борьбы с ним.
    
12. 
    Оптимальная и согласованная фильтрация.
    
13. 
    Алгоритмы обработки изображений.
    

7. Рейтинг качества освоения дисциплины (модуля)
Оценка качества освоения дисциплины в ходе текущей и промежуточной аттестации обучающихся осуществляется в соответствии с «Руководящими материалами по текущему контролю успеваемости, промежуточной и итоговой аттестации студентов Томского политехнического университета», утвержденными приказом ректора № 77/од от 29.11.2011 г.
В соответствии с «Календарным планом изучения дисциплины»:

• 
  текущая аттестация (оценка качества усвоения теоретического материала (ответы на вопросы и др.) и результаты практической деятельности (решение задач, выполнение заданий, решение проблем и др.) производится в течение семестра (оценивается в баллах (максимально 60 баллов), к моменту завершения семестра студент должен набрать не менее 33 баллов);
  
• 
  промежуточная аттестация (экзамен, зачет) производится в конце семестра (оценивается в баллах (максимально 40 баллов), на экзамене (зачете) студент должен набрать не менее 22 баллов).
  

Итоговый рейтинг по дисциплине определяется суммированием баллов, полученных в ходе текущей и промежуточной аттестаций. Максимальный итоговый рейтинг соответствует 100 баллам.
В соответствии с «Календарным планом выполнения курсового проекта (работы)»:

• 
  текущая аттестация (оценка качества выполнения разделов и др.) производится в течение семестра (оценивается в баллах (максимально 40 баллов), к моменту завершения семестра студент должен набрать не менее 22 баллов);
  
• 
  промежуточная аттестация (защита проекта (работы)) производится в конце семестра (оценивается в баллах (максимально 60 баллов), по результатам защиты студент должен набрать не менее 33 баллов).
  

Итоговый рейтинг определяется суммированием баллов, полученных в ходе текущей и промежуточной аттестаций. Максимальный итоговый рейтинг соответствует 100 баллам.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Основная литература:

1. 
   Оппенгейм А.В., Шафер Р.В. Цифровая обработка сигналов. – М.: Связь, 1979. – 416с.
   
2. 
   Рабинер Л.Р., Шафер Р.В. Цифровая обработка речевых сигналов. - М.: Радио и связь, 1981 - 496с.
   
3. 
   Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. - М.: Мир, 1982. - 428с.
   
4. 
   Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. – М.: Мир, 1989. – 540с.
   
5. 
   Даджеон Д., Мерсеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов. – М.: Мир, 1988. – 488с.
   
6. 
   Глинченко А.С. Цифровая обработка сигналов: В 2ч. Красноярск: Изд-во КГТУ. 2001.
   
7. 
   Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер. 2003. – 604 с.
   
8. 
   Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. Руководство к решению задач: Учебное пособия для радиотехн.спец.вузов. -М.: Высшая школа, 1987. – 207 с.
   

Дополнительная литература:

1. 
   Сиберт И.М. Цепи. Сигналы, системы: В 2-х ч. - М.: Мир, 1988.
   
2. 
   Цифровая обработка сигналов. Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1990.-256с.
   
3. 
   Rodger E. Ziemer, William H. Tranber, D. Ronald Fannin. Signals and Systems: Continuous and Discreabe. – NEW YORK, LONDON, 1989/ - 561c.
   
4. 
   Ярославский Л.П. Введение в цифровую обработку изображений. – М. : Сов. Радио, 1979. – 312с.
   
5. 
   Розенфельд А. Распознавание и обработка изображений с помощью вычислительных машин. – М.: Мир, 1972. – 230с.
   
6. 
   Миано Дж. Форматы и алгоритмы сжатия изображений в действии. М.: Издательство Триумф, 2003. – 336 с.
   
7. 
   Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносяера, 2005. – 1072 с.
   

Internet–ресурсы (в т.ч. Перечень мировых библиотечных ресурсов):

1. 
   http://www.intuit.ru/
   
2. 
   http://venec.ulstu.ru/
   
3. 
   http://window.edu.ru/
   

Используемое программное обеспечение:

1. 
   MathLab
   
2. 
   MathCad
   

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Указывается материально-техническое обеспечение дисциплины: технические средства, лабораторное оборудование и др.

№