Course syllabus

Jump to today

Kurs-PM

TMA982 Linjära system och transformer LP3 VT24 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Elektroteknik

Kontaktuppgifter

Kursansvarig & Föreläsare

Fredrik Brännström, Elektroteknik
fredrik.brannstrom@chalmers.se, 070 - 772 1787

Övningsledare & Labbledare

Mu Fang, mu.fang@chalmers.se

Viktor Chernikov, viktorch@chalmers.se

Theodoros Pavlidis, pavlidis@chalmers.se

Kursrepresentanter

Kursens syfte

Syftet med kursen är att ge grunderna för att kunna lösa ingenjörsmässiga problem med hjälp av matematisk modellering. Speciell tonvikt ges åt matematiska metoder för att beskriva och analysera linjära och tidsinvarianta system (filter). En god förståelse av sådana system är en förutsättning för fortsatta studier inom ett flertal områden, inklusive reglerteknik, signalbehandling, kommunikationssystem, medicinsk teknik och informationsteori.

Övergripande lärandemål

  • förstå grundläggande egenskaper hos linjära system.
  • bemästra verktyg, så som transformer och faltning, för att analysera linjära system och förutspå deras beteende.
  • kunna använda digitala verktyg för att analysera och behandla signaler och ha förståelse för hur den analoga signalen påverkas av att digitaliseras.

Mer detaljerade lärandemål finns i Studieportalen.
Schema

TimeEdit

Föreläsningar

22 föreläsningar ges av Fredrik Brännström.

Annoterade bilder samt föreläsningsanteckningar kommer att läggas upp under Module/Föreläsningar.

Räkneövningar

I princip varje vecka kommer vi att ha två räkneövningar, måndagar och fredagar. På måndagar så kommer vi att ha demoräkning där vi kommer att gå igenom tips på hur man kan angripa problemen i boken samt gå igenom förra veckans webquiz (se nedan). Vid fredagstillfällerna så kommer vi också ha kortare demoräkning men även ge möjlighet för er att räkna själva och ställa frågor och diskutera med övningsledaren. Schema över räkneövningarna hittar du Räkneövningsschema och en lista på rekommenderade uppgifter i kursboken här. Vi rekommenderar att ni tar tillfället i akt och använder dessa tillfällen för att diskutera materialet i kursen.

Lärandemål

  • förstå de grundläggande egenskaperna hos signaler och system och kunna förklara dessa för andra.
  • avgöra om ett system är linjärt och tidsinvariant (LTI) samt förklara varför dessa egenskaper gör den här typen av system så lättanalyserade.
  • beskriva hur man använder, när man kan använda samt relationen mellan de olika verktygen i kursen, så som Fouriertransformer/serier, laplace- och Z-transform och faltning, samt kunna använda dessa för att analysera signaler och LTI-system och tillämpa dem för att förflytta sig mellan tid- och frekvensdomänen och för att avgöra systemets beteende för godtycklig insignal.
  • beräkna och skissera frekvenssvar, amplitudkaraktäristik och faskaraktäristik för ett LTI-system utgående från en matematisk beskrivning av systemet i form av en differentialekvation, pol-nollställediagram, impulssvar, eller systemfunktion.
  • demonstrera en förståelse för relationen mellan olika systembeskrivningar, så som blockschema, differential-/differensekvationer, impulssvar, frekvenssvar och systemets överföringsfunktion, genom att visa hur man förflyttar sig mellan dessa samt genom att använda dem (beskrivningarna) för att dra slutsatser om vilka egenskaper systemet har.
  • använda digitala verktyg, så som Diskret Fouriertransform, för att analysera och behandla samplade tidskontinuerliga signaler och tidsdiskreta signaler och förstå viktiga aspekter för att kunna göra detta, så som vikning, samplingsteoremet och koppling mellan frekvensensspektrumet hos den samplade signalen och den tidskontinuerliga signalen.
  • kombinera ovanstående kunskaper och färdigheter och använda dem för att lösa nya och obekanta frågeställningar.

Examination
Examinationen av kursen är uppdelad i två moment, tentamen (5.0 hp) samt laborationer (2.5 hp). Det är möjligt att bli godkänd och få kurspoäng på varje moment var för sig. Nedan följer ytterligare detaljer om varje moment.

Tentamen

Tentamen består av två delar på sammanlagt 50 poäng. Del I (15p) består av multiple-choice frågor (med straffavdrag) och examinerar de teoretiska aspekter vi går igenom i kursen.  Del II (35p) består av räkneuppgifter för vilka man kommer att behöva kunskap från flera delar av kursen för att lösa problem inom ett specifikt område.

Man kan samla bonuspoäng till tentan genom att deltaga i 5st web-quiz som ges under kursen (maximalt 4 bonuspoäng, se nedan).

Observera att man måste få minst 5p från den första delen för att få tentan att granskas. För att få godkänt betyg på tentan krävs minst 20p sammalagt. För betyg 4 och 5 krävs minst 27p respektive 34p sammanlagt. Notera att intjänade bonuspoäng via kursens web-quiz gäller fram till och med omtentan i augusti samma år som kursen ges och försvinner därefter.

Tillåtna hjälpmedel:

  • typgodkänd kalkylator
  • tabellverk (Beta Mathematics Handbook, Standard Mathematical Tables)
  • kursens formelsamling som får innehålla egenhändigt införda, handskrivna anteckningar, dock ej lösta exempel

Laborationer

Kursen innehåller tre stycken obligatoriska laborationer som går tisdagar (13-18) i läsvecka 3, 5 och 7, eller torsdagar (13-18) i läsvecka 3 och 7, eller onsdag (8-13) i läsvecka 5. Innan varje laboration krävs redovisning av hemuppgifterna som sker på måndagar (08 - 12) i samma läsvecka som labben. Instruktioner gällande laborationerna och var laborationssalen är finns i lab-pm som går att ladda ner från kurshemsidan under Module/Lab. Anmälan till laborationerna görs via Canvas kalendern. Beroende på vilken grupp ni väljer så kommer ni att antingen ha laboration på tisdag eller på torsdag/onsdag.

I lab-pm för varje laboration finns hemuppgifter som ska vara gjorda och redovisas på laborationen. Uppgifterna är mycket tidskrävande så börja i tid!

Web-quiz

I kursen ingår 5 omgångar av en web-quiz, som vardera kan ge maximalt 10 poäng. Frågorna läggs ut på måndagar klockan 12:45 under LV 2, 3, 4, 5 och 6, och svaren ska vara registrerade senast på fredag is samma vecka klockan 20:00 (förutom Quiz i LV6 som har deadline tors kl 20:00 i LV7). De som väljer att delta kan få bonuspoäng på tentamen beroende på den totala web-quiz poängen. Gränserna är satta enligt följande: 40-50 poäng ger 4 bonuspoäng, 30-39 poäng ger 3 bonuspoäng, 20-29 poäng ger 2 bonuspoäng och 10-19 poäng ger 1 bonuspoäng. Dessa bonuspoäng räknas in i tentamenspoäng fram till och med omtentan i augusti samma år som kursen ges, men gäller inte vid senare tentor.

Kursliterattur

Vi kommer att använda oss två olika typer av kursliteratur:

  • Kurskompendium (tillgängligt här)
    Erik Ström, Lennart Svensson, Daniel Svensson, m fl
    Innehåller formelsamling, svar till uppgifter i kursboken och ett kompendium om Diskreta FourierTransformen (DFT).
  • Signals and Systems, 2nd Ed.
    A. V. Oppenheim, A. S. Willsky, ISBN-10: ‎ 1-292-02590-5, ISBN-13: ‎ 978-1-292-02590-2
    Detta är våran kursbok som innehåller merparten av den teori och de övningsuppgifter som vi studerar i kursen.

Länk till kursplanen.

Course summary:

Date Details Due