Tillämpad Digital Signalbehandling

Kurs LET391

Om tentamen

Grovt sett består tentamina, liksom kursen, av två delar, signalbehandlingsteorin och signalprocessorn. Jag har inte riktigt bestämt hur fördelningen mellan de två delarna kommer att se ut men signalbehandlingsteorin kommer att dominera och kanske bli 60-65% av tentamen. Tentamen kommer att omfatta både beräkningsuppgifter och mer teoretiska frågor, avsikten är i båda fallen att försöka komma fram till vad ni har förstått av den tidsdiskreta signalbehandlingen och tanken är inte att utröna om ni kan upprepa arbetsgångar som ni har lärt er utantill, detta gör då att dimensioneringsuppgifterna kanske inte är exakt likadana som uppgifter i bilagor och övningar, detta för att bryta mönstret av utantillinlärning.
Jag brukar inte låsa det totala antalet poäng på tentan innan jag har gjort den utan poängsumman blir vad den blir och det brukar resultera i 25 - 30 poäng totalt. Om inte teorifrågorna skall bli omöjliga att rätta så kommer varje teorifråga med nödvändighet att ge färre poäng än varje beräkningsuppgift.

Hjälpmedel

Signalbehandlingsteorin

Till tentamenstesen bifogas formelbladen som finns sist i kapitel 4 om signaler och system i frekvensplanet och och formelbladen som finns sist i kapitel 5 om signaler och system i z-planet. Dessutom får ni formlerna för bilinjär transform och impulsinvariant avbildning. I övrigt förväntas ni kunna ekvationerna för analoga filter av första och andra grad av olika typer men inte de olika filterfamiljerna som till exempel Butterworth och Tjebytjev. Ni förväntas också kunna grundformler från matamatiken som Eulers formler och liknande. Skulle några andra filterfunktioner som inte går att härleda ur de formler ni har fått på formelbladen, fönsterfunktioner eller liknande förekomma så kommer uttrycken för dessa att ges i aktuell uppgift.
Vad gäller uttryck som kan tas fram ur grundformlerna i formelbladen så förväntas ni härleda dessa. Det duger alltså inte att använda sig av formler som man har lärt sig uttantill. Detta ger avdrag av halva poängen på uppgiften oberoende av uppgiftens storlek.

Signalprocessorn

På tentamina får ni ha med er kompendiet om signalprocessorn. Detta får då naturligtvis inte var fullklottrat med anteckningar, speciellt inte programkod. Det får bara förekomma normala kommentarer till den skrivna texten, inga direkta tillägg. Relevanta delar är väl hårdvaran, mjukvaran och assemblerkoden. Simulatorn är ett hjälpmedel för laborationerna som inte är aktuellt för tentamen.

Omfattning

Signalbehandlingsteorin

Underlaget för tentamen definieras i princip av kompendiepaketet i signalbehandlingsteori med undantag av de delar som enligt speciell stencil på hemsidan inte ingår. En del av kompendiematreialet är dock till stor del repetition av material från kurser i transformer och mätteknik och detta material kommer inte att ägnas speciell uppmärksamhet på tentamin, delar av det kan dock förekomma som delmoment i uppgifter.
Nedan följer en kort expose över vad som kan ses som nytt respektive gammalt i olika kapitel.

Kapitel 1

Inledande beskrivande material som bara ger förutsättningarna.

Kapitel 2

I detta kapitel är det mesta gammalt meterial. Det nya är nog delen om hur man skall tolka vad som händer med fasvinkeln då man samplar med för låg samplingsfrekvens.

Kapitel 3

Här är det mesta gammalt material. Vi har dock givit en del rationella sätt att behandla impulssvar, beräkning av utsignal (faltning) och liknande.

Kapitel 4

Även här är mycket gammalt material. Nytt är hur man utifrån fourierserie eller DFT/FFT kan syntertisera signaler. Nytt är också FFT-beräkningar och fönsterfunktioner samt läckage.

Kapitel 5

Även z-transformen är känd sedan tidigare, här ligger dock tonvikten mer markant än tidigare vid att ur pol/nollställesdiagrammet tolka systems frekvensegenskaper och omvänt hur vi kan placera poler och nollställen för att styra frekvensberoendet.

Kapitel 6

Detta material är nytt och är en viktig del för att realisera olika system, speciellt då serie- och parallellkoppling av andragradslänkar.

Kapitel 7

Det mesta i detta kapitel är sammanfattning av begrepp, främst i frekvensplanet, som används vid karekteriserandet av signaler och system. Som nämnts ovan bör ni dock studera avsnittet om analoga första- och andragradsfilter. Här finns också ett mycket viktigt avsnitt om begreppet linjär fasgång. Dessutom ingår som allmänbildning ett avsnitt om hifibegrepp.

Kapitel 8

Filter är tillsammans med frekvensanalys två viktiga slutresultat av tidigare mer grundläggande material och detta gör naturligtvis transversella filter till en mycket viktig del av kursen som kommer att vara en av huvudpunkterna i tentamen.

Kapitel 9

Resonemanget ovan om transversella filter gäller också för rekursiva filter.

Signalprocessorn

Här kan det förekomma frågor om hårdvaran, som tillåtna operationer, använda in- och utregister och flaggor. Konfigurering av hårdvaran är också viktig.
Runt mjukvaran kan det förekomma frågor till exempel om dess handhavande vilken funktion olika delar som assemblering och länkning har.
Vad gäller assemblerkoden så kan man tänka sig programavsnitt där ni skall hitta fel i given kod eller att ni får uppgift att skriva programavsnitt. Vad gäller att skriva program kan det både handla om att skriva kodavsnitt om att hantera programstrukturer där man hanterar olika programmoduler, allokerar minnesbuffrar och liknande. Idet senare fallet kan också konfigurering av hårdvarufunktioner också vara en aktuell del.

Gamla tentor

Då kursen går för första gången i år så finns inga gamla tentor. Kursen är dock en delmängd av det material som tidigare gavs i kurserna Digital signalbehandling och Digital aignalbehandling fk och där finns en tenta med lösning på respektive kurs hemsida (båda hemsidorna ligger under min hemsida). Eftersom nuvarande kurs är en delmängd av dessa kurser så är inte alla uppgifter på tentorna relevanta eller lika relevanta.

Digital signalbehandling

Denna kurs började från början av den tidsdiskreta signalbehandlingen och studenterna saknade era kunskaper från kurserna Algoritmer och Mätteknik. Detta gör att alla uppgifter på denna tenta i och för sig är relevanta men de mer grundläggande uppgifterna är ju som framgår ovan repetition för er och de kommer inte att vara centrala på er tenta. Däremot kan de naturligtvis ingå som delar i mer avancerade uppgifter. Då er tentamen i signalbehandlingsavsnittet enligt ovan har tonvikten på analyser och dimensioneringar som bygger på dessa grunder så är det den typen av uppgifter som är mest relevant.
Eftersom alla tentamensuppgifter på denna tenta har mer eller mindre stor relevans så kan det vara lämpligt att se på lösningarna till alla uppgifter men att i det egna övandet koncentrera sig på de mer avancerade delarna.

Digital signalbehanlding fk

Denna kurs innehöll förutom avsnitt om signalprocessorn även mer avancerade signalbehandlingstillämpningar som byte av samplingsfrekvens, adaptiva filter och wavelets. Dessa avsnitt är natuirligtvis inte relevanta för er del.
De uppgifter som är relevanta är 1, 2, 3, 4 och 6.

Studiestrategi

Som sagt ovan är avsikten med tentamen att utröna er förståelse för tidsdiskret signalbehandling och det är rekomendabelt att försöka att förstå hur man kommer fram till de olika resultaten och inte att mer eller mindre mekaniskt försöka slå in diverse ekvationer och lösningsgångar.

Sidan på utskriftsvänligt format (*.pdf) [221 kB] (uppdaterad 17 maj 2002)