SignaalianalyysiLaajuus (5 op)
Tunnus: R504TL208
Laajuus
5 op
Osaamistavoitteet
Opiskelija osaa analysoida jatkuvien signaalien aika- ja taajuustason ominaisuuksia teoriassa, että käytännössä mittaamalla. Signaalin tunnusluvut kuten amplitudi, tehollisarvo, taajuus ja muut peruskäsitteistöön kuuluvia ilmiöitä opitaan sekä simuloimaan, että analysoimaan Opiskelija hallitsee signaalien luokittelun jaksollisiin ja jaksottomiin signaaleihin kuten transientteihin ja kohinaan. Opiskelija kykenee signaalinkäsittelyn menetelmin arvioimaan tiedonsiirrossa tarvittavien tehojen ja käytettävissä olevien energioiden suuruuksia ja niiden vaikutusta esimerkiksi siirtokapasiteettiin ja sen taloudellisuuteen.
Sisältö
- Signaalien luokittelu
- Jatkuvien signaalien amplitudi, taajuus, huippuarvo ja tehollisarvo
- Signaalin spektri ja taajuusvaste
- Fourier sarja, Fourier-muunnos, Diskreetti Fourier muunnos (DFT) ja FFT-algoritmi
- Signaalin energia ja teho
- Energia- ja tehosignaalit
- Signaalien yhdistäminen, konvoluutio
- Satunnaissignaalien tilastollinen analyysi
- Signaalien analogiset ja digitaaliset modulaatiot
- Signaalien suodatus ja suodattimet
Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)
Opiskelija ymmärtää signaalien luokittelun ja signaalien tunnusluvut sekä niiden mittaamisen.
Arviointikriteerit, hyvä (3)
Opiskelija osaa mitata signaalin aika- ja taajuustason ominaisuuksia.
Arviointikriteerit, kiitettävä (5)
Opiskelija osaa analysoida signaalin aika- ja taajustason ominaisuuksia mittaamalla ja simuloimalla.
Ilmoittautumisaika
24.03.2025 - 07.09.2025
Ajoitus
08.09.2025 - 31.12.2025
Laajuus
5 op
Virtuaaliosuus (op)
2 op
T&K-osuus
1.5 op
Toteutustapa
60 % Lähiopetus, 40 % Etäopetus
Yksikkö
Insinöörikoulutus, tieto- ja viestintätekniikka
Opetuskielet
- Suomi
Paikat
0 - 25
Tutkinto-ohjelma
- Tieto- ja viestintätekniikan koulutus
Opettaja
- Tauno Tepsa
Vastuuhenkilö
Tauno Tepsa
Opiskelijaryhmät
-
R54T23STieto- ja viestintätekniikan koulutus (päiväopinnot), syksy 2023
Tavoitteet
Opiskelija osaa analysoida jatkuvien signaalien aika- ja taajuustason ominaisuuksia teoriassa, että käytännössä mittaamalla. Signaalin tunnusluvut kuten amplitudi, tehollisarvo, taajuus ja muut peruskäsitteistöön kuuluvia ilmiöitä opitaan sekä simuloimaan, että analysoimaan Opiskelija hallitsee signaalien luokittelun jaksollisiin ja jaksottomiin signaaleihin kuten transientteihin ja kohinaan. Opiskelija kykenee signaalinkäsittelyn menetelmin arvioimaan tiedonsiirrossa tarvittavien tehojen ja käytettävissä olevien energioiden suuruuksia ja niiden vaikutusta esimerkiksi siirtokapasiteettiin ja sen taloudellisuuteen.
Sisältö
- Signaalien luokittelu
- Jatkuvien signaalien amplitudi, taajuus, huippuarvo ja tehollisarvo
- Signaalin spektri ja taajuusvaste
- Fourier sarja, Fourier-muunnos, Diskreetti Fourier muunnos (DFT) ja FFT-algoritmi
- Signaalin energia ja teho
- Energia- ja tehosignaalit
- Signaalien yhdistäminen, konvoluutio
- Satunnaissignaalien tilastollinen analyysi
- Signaalien analogiset ja digitaaliset modulaatiot
- Signaalien suodatus ja suodattimet
Aika ja paikka
Opintojakso luennoidaan syksyn 2025 aikana ja opintojakso päättyy 31.12.2025 kello 23:59:59.
Oppimateriaalit
Kaikki opintojakson materiaali tarjotaan opintojakson moodle-työtilassa. Opintojaksolle soveltuvaa kirjallisuutta on esimerkiksi seuraavat oppikirjat:
Haykin, Simon. Signals and Systems.
Oppikirja Amazonissa: https://www.amazon.com/Signals-Systems-2nd-Simon-Haykin/dp/0471164747
https://studentshubblog.files.wordpress.com/2014/12/signals-and-systems-simon-haykin.pdf
Aumala, O. Mittaussignaalien käsittely: https://luc.finna.fi/lapinamk/Record/luc.992234023806246?sid=3091723755
Opetusmenetelmät
Opintojakso luennoidaan lähiopetustunteina ja niiden yhteydessä tehdään harjoitustehtäviä ja laboratorioharjoituksia. Opiskeluun liittyy itsenäistä opiskelua ja viikkotehtävät jotka vaikuttavat arviointiin.
Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet
Opintojaksolla ei ole tenttejä, paitsi siinä tapauksessa, että opiskelija haluaa suorittaa opintojakson vaihtoehtoisella suoritustavalla. Opintojakso suoritetaan pisteytettävillä harjoitustöillä.
Toteutuksen valinnaiset suoritustavat
Opintojakson voi suorittaa suljetulla lopputentillä, mutta se täytyy sopia opettajan kanssa erikseen ennen opintojakson päättymisajankohtaa 31.12.2025 kello 23:59:59.
Sisällön jaksotus
- Signaalien luokittelu
- Jatkuvien signaalien amplitudi, taajuus, huippuarvo ja tehollisarvo
- Signaalin spektri ja taajuusvaste
- Signaalin energia ja teho
- Satunnaissignaalien tilastollinen analyysi
- Signaalien yhdistäminen, konvoluutio
- Signaalien modulaatiot AM, FM, PM
Arviointiasteikko
H-5
Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)
Opiskelija ymmärtää signaalien luokittelun ja signaalien tunnusluvut sekä niiden mittaamisen.
Arviointikriteerit, hyvä (3)
Opiskelija osaa mitata signaalin aika- ja taajuustason ominaisuuksia.
Arviointikriteerit, kiitettävä (5)
Opiskelija osaa analysoida signaalin aika- ja taajustason ominaisuuksia mittaamalla ja simuloimalla.
Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet
Opintojakso suoritetaan viikkotehtävillä, joita on 10 kpl. Jokainen viikkotehtävä pisteytetään (0 - 5 pistettä). Maksimipistemäärä on 10 x 5 pistettä = 50 pistettä.
Arvosanat määräytyvät seuraavasti:
Arvosanaan 1 vaaditaan n. 33% (16 pistettä) ja arvosanaan 5 vaaditaan n. 85% maksimipisteistä (42 pistettä).
Pistemäärärajat:
pist. arvos.
0 - 15 0
16 - 21 1
22 - 28 2
29 - 35 3
36 - 41 4
42 - 50 5