Signaalianalyysi (5 op)

Arviointiasteikko

H-5

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

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.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opintojakso luennoidaan kalenteriviikkojen 37. ja 50. välillä. Arviointiin vaikuttavien tehtävien viimeinen palautuspäivä on sunnuntaina 14.12.2025, jolloin arvosana annetaan 31.12.2025 mennessä.

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.