Cilji predmeta

Spoznati vrste signalov, usvojiti metode za njihov opis in obdelavo. Usvojiti temeljna znanja teorije sistemov, ki omogoča sistematično analizo in načrtovanje sistemov. Spoznati sodobna računalniška orodja za analizo in simulacijo sistemov. Prikazati uporabo splošne teorije sistemov pri sistematičnem reševanju električnih vezij, pri analizi in načrtovanju filtrov.

Vsebina

Definicije in razvrstitev signalov in sistemov. Ponazarjanje signalov. Fourierjeva in Laplaceova predstavitev signalov. Analiza zveznih signalov. Korelacija in konvolucija.  Matematični modeli sistemov in metode reševanja. Impulzni, stopničasti in sinusni odziv. Uporaba transformacij pri reševanju sistemov. Vhodne in prenosne funkcije. Lastnosti fizikalno realnih sistemov.

Frekvenčna karakteristika. Bodejev diagram. Diagrami osnovnih členov, asimptotski poteki in ocena napake. Polarni diagram. Polarni diagrami ničte, prve in višjih vrst.

Osnovne povezave med sistemi. Povratni sistemi. Absolutna in relativna stabilnost. Routhov in Nyquistov stabilnostni kriterij. Fazni in ojačevalni razloček. Frekvenčna kompenzacija. Analiza občutljivosti sistema s povratno vezavo.

Prostor stanj, spremenljivke prostora stanj. Enačbe v prostoru stanj in njihovo reševanje. Trajektorije v prostoru stanj. Ravnotežne točke. Preučevanje stabilnosti po metodi Ljapunova. Vodljivost in spoznavnost. Stanja ravnotežja in stabilnost stanj ravnotežja.

Topologija električnih vezij. Topološki postopki analize električnih vezij. Sistematično reševanje električnih vezij v prostoru stanj.

Osnove filtriranja. Prenos signalov brez popačenj. Aproksimacija idealne frekvenčne karakteristike. Frekvenčne preslikave. Sinteza prevajalne funkcije pasivnih filtrov. Realizacija aktivnih filtrov. Filtri SC. Računalniško načrtovanje analognih filtrov.

Literatura

• R. D. Sturm, D. E. Kirk, Contemporary Linear Systems Using MATLAB, BookWare companion series, 1999.
• Douglas K. Lindner, Introduction to Signals and Systems, WCB/McGraw-Hill, 2003.
• C. L. Phillips, J. M. Parr, Signals, Systems, and Transforms, Prentice Hall, 2007.
• K. L. Su, Analog Filters, Kluwer Academic Publishers Group, 2010.
• Rolf Schaumann, Mac E. Van Valkenburg, Design of analog filters, Oxford University Press, 2003.