Digitaalisen signaalinkäsittelyn perusteet (3 op)

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee digitaalisten signaalien yleiset ominaisuudet ja digitaalisen signaalinkäsittelyn perusmenetelmät, sekä hallitsee diskreettiaikaisten systeemien perusteet . Lisäksi opiskelija oppii hyödyntämään signaalinkäsittelyä käytännössä. Opintojakson jälkeen opiskelija kykenee 1) tarkastelemaan digitaalisia signaaleja aika- ja taajuustasossa, 2) luomaan ja tulkitsemaan spektriesityksiä, 3) sekä soveltamaan opittuja menetelmiä yksinkertaisten digitaalisten suodattimien suunnittelussa ja toteuttamisessa.

Sisältö

- Signaalien kuvaaminen ja ominaisuudet
- Yleiset tilastolliset tunnusluvut
- Diskreetti Fourier-muunnos
- Signaalin spektri
- Diskreettiaikaiset systeemit
- Diskreetti konvoluutio
- Digitaaliset suodattimet
- Digitaalisen signaalinkäsittelyn soveltaminen käytäntöön
-Octave-ohjelman hyödyntäminen signaalinkäsittelyssä

Oppimateriaalit

Opettajan osoittama oppimateriaali

Arviointiasteikko

0 - 5

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa sujuvasti hyödyntää digitaalista signaalinkäsittelyä käytännön signaalien analysoinnissa ja kykenee suunnittelemaan tarkoituksenmukaisia digitaalisia suodattimia. Lisäksi opiskelija hallitsee systeemien kuvauksen ja teorian.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija tuntee digitaalisen signaalinkäsittelyn perusmenetelmät ja systeemien teoriaa sekä osaa muodostaa signaalin spektrin ja toteuttaa yksinkertaisia digitaalisia suodattimia.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija tuntee digitaalisen signaalinkäsittelyn perusteet ja hallitsee signaalin spektrin muodostamisen.

Esitietovaatimukset

Kevään 2026 toteutuksesta alkaen:
- Python-ohjelmointi
- Datatieteen matematiikka 1 ja 2

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee digitaalisten signaalien yleiset ominaisuudet ja digitaalisen signaalinkäsittelyn perusmenetelmät, sekä hallitsee diskreettiaikaisten systeemien perusteet . Lisäksi opiskelija oppii hyödyntämään signaalinkäsittelyä käytännössä. Opintojakson jälkeen opiskelija kykenee 1) tarkastelemaan digitaalisia signaaleja aika- ja taajuustasossa, 2) luomaan ja tulkitsemaan spektriesityksiä, 3) sekä soveltamaan opittuja menetelmiä yksinkertaisten digitaalisten suodattimien suunnittelussa ja toteuttamisessa.

Toteutustavat

Luennot, ohjelmointi- ja laskuharjoitukset, itsenäiset harjoitustehtävät
Opintojakso toteutetaan osittain verkossa

Suoritustavat

Harjoitustyö ja tentti

Sisältö

- Signaalien kuvaaminen ja ominaisuudet
- Yleiset tilastolliset tunnusluvut
- Diskreetti Fourier-muunnos
- Signaalin spektri
- Diskreettiaikaiset systeemit
- Diskreetti konvoluutio
- Digitaaliset suodattimet
- Digitaalisen signaalinkäsittelyn soveltaminen käytäntöön
-Octave-ohjelman hyödyntäminen signaalinkäsittelyssä

Esitietovaatimukset

Kevään 2026 toteutuksesta alkaen:
- Python-ohjelmointi
- Datatieteen matematiikka 1 ja 2