EE621 Multirate Filter Banks and Wavelets

6 AKTS - 3-0 Süre (T+U)- . Yarıyıl- 3 Yerel Kredi

Genel Bilgi

Kod EE621
Ad Multirate Filter Banks and Wavelets
Yarıyıl . Yarıyıl
Süre (T+U) 3-0 (T-U) (17 Hafta)
AKTS 6 AKTS
Yerel Kredi 3 Yerel Kredi
Eğitim Dil İngilizce
Seviye Doktora Dersi
Tür Normal
Öğretim Şekli Yüz Yüze Öğretim
Bilgi Paketi Koordinatörü Prof. Dr. SAMİ ARICA


Dersin Amacı

Çoklu çözünürlüklü işaret işleme metotlarını öğretmek. İşaretlerin zaman-frekans haritalarını çıkarma, frekans bantlarına (bileşenlerine) ayırma yöntemleri öğretmek. Bu yöntemleri işaret ve görüntülerin analizinde kullanabilecekleri bilgi birikimimi ve donanıma sahip olunmasını sağlamak.

Dersin İçeriği

Filtreler. Aşağı ve yukarı örnekleme. Yarın bant süzgeç çatıları. M-bant eş tekdüze süzgeç çatıları ve geriye çatma koşulları. Bir işaretin yaklaşık ve detay bileşenleri. Çoklu çözünürlük analizi. Dalgacık dönüşümü, ölçeklendirme fonksiyonu ve yarım bant süzgeç çatısı ile ilişkisi. Uygulamalar.

Dersin Ön Koşulu

Dersin ön koşulu bulunmamaktadır.

Kaynaklar

Multiresolution Signal Decomposition: transforms, subbands and wavelets. Ali N. Akansu. Academic Press Wavelets and Filter Banks. Gilbert Strang. Wellesley Cambridge Press

Notlar

Ek kaynak önerisi yoktur.


Dersin Öğrenme Çıktıları

Sıra Dersin Öğrenme Çıktıları
ÖÇ01 Sonlu ve sonsuz dürtü cevaplı filtreleri uygular.
ÖÇ02 Örnekleme hızını azaltma ve arttırma yöntemlerini öğrenir ve uygular.
ÖÇ03 İşaretleri alt bantlara ayırabilir ve her alt bandı ayrı ayrı analiz edebilir, işleyebilir.
ÖÇ04 M-bant süzgeç çatıları ve dalgacık dönüşümü ile zaman-frekans analizi yapabilir.
ÖÇ05 M-bant süzgeç çatısı tasarlayabilir., ölçekleme ve dalgacık fonksiyonları inşa edebilir.


Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi

Sıra Tür Program Öğrenme Çıktıları Duzey
PÖÇ01 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Elektrik-Elektronik Mühendisliğinin temellerini oluşturan dalların en az birinde, bilgi düzeyini yüksek lisans düzeyinin ötesine çıkararak uzmanlaşabilme 5
PÖÇ02 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Uzmanlaştığı alanın içerdiği tüm konuların birlikte oluşturduğu bütünlüğü kavrayabilme 5
PÖÇ03 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Uzmanlaştığı alandaki mevcut bilimsel literatüre hakim olabilme, literatürü kritik şekilde analiz edebilme 5
PÖÇ04 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Alanının, ilişkili olduğu diğer dallarla olan disiplinlerarası etkileşimini kavrayabilme, benzer etkileşimler önerebilme 4
PÖÇ05 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Kuramsal veya deneysel çalışma yapma becerisine sahip olabilme 4
PÖÇ06 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Araştırma sonucunda edinilen bilgileri derleyerek bütünlüklü bir bilimsel metin oluşturabilme. 4
PÖÇ07 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Tez konusu üzerinde, danışmanının belirlediği çerçeve içinde, konunun gerektirdiği mantıksal bütünlüğe uygun olarak, programlı bir şekilde çalışabilme. 4
PÖÇ08 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Bilimsel veri tabanlarında literatür araştırması yapabilme; özelde, veri tabanlarını uygun ve doğru şekilde tarama ve listelenen unsurları değerlendirme, kategorize edebilme 4
PÖÇ09 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Uzmanlık alanında İngilizce olarak yazılmış bir bilimsel metni rahatlıkla okuyup anlayacak ve benzer bir metni yazabilecek düzeyde İngilizce'ye ve ilgili İngilizce jargona hakim olma 4
PÖÇ10 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Bildiği bir programlama dilinde genelde belirli bir amaca yönelik, özelde uzmanlık alanı ile ilgili olan bir bilgisayar programı yazabilme. 4
PÖÇ11 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Uzmanlık alanıyla veya yakın alanlarla ilgili ders planlayabilme ve ders verebilme. 3
PÖÇ12 Bilgi - Kuramsal, Olgusal Alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda yol gösterici olabilme, insiyatif alabilme 3
PÖÇ13 Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği Uygun bir dil ve tarz ile insanlarla iletişim kurabilme 2
PÖÇ14 Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği Akademisyenliğin, gerek eğitim-öğretim gerekse araştırma yönlerinin gerektirdiği etik değerleri benimseme 1
PÖÇ15 Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği Uzmanlık alanı ile ilgili konularda proje, politika, süreç üretebilme ve bu öğeleri değerlendirebilme 3
PÖÇ16 Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği Mevcut araştırma deneyimine dayanarak yeni konularda da araştırma yapabilme 3


Haftalık Akış

Hafta Konu Ön Hazırlık Yöntemler
1 Doğrusal zamanla değişmeyen sistemler. Fourier ve z-dönüşümleri. Genel tekrar. Sayısal işaret işleme ders kitaplarından okuma.. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım
2 Örnek hızı azaltma ve arttırma. Ayrık dönüşümler. Önerilen ders kitaplarından okuma. Bilimsel dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
3 Ayrık dönüşümler (devam). İki band süzgeç çatıları. Önerilen ders kitaplarından ve bilimsel dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
4 İki bant süzgeç çatıları (devam). İki bant dikken süzgeç çatısı tasarımı. Önerilen ders kitaplarından ve bilimse dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
5 İkili ağaç yapıları. Sinyallerin yaklaşık ve detay bileşenlerine ayrıştırılması. Ayrılabilir dönüşüm ile görüntülerin dört banda bölünmesi. İki boyutlu sinyaller için ağaç yapıları. Önerilen ders kitaplarından ve bilimsel dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
6 Tip 1 ve 2 çok fazlı ayrışma. Çok çözünürlüklü yararlı özdeşliller, Desimasyon ve enterpolasyonun frekans ve z-domeni eşdeğerleri. Çok fazlı ayrışmanın desimasyon ve interpolasyon süreçlerine uygulanmaması. Önerilen ders kitaplarından ve bilimsel dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
7 Genel tekrar ve örnek soru çözümleri Ders notlarını okuma ve gözden geçirme. Öğretim Yöntemleri:
Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama
8 Ara Sınavlar
9 M-bant düzgün süzgeç çatıları. Geriye çatma kosulunun z-düzleminde çıkarılması. Önerilen ders kitaplarından ve bilimsel dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
10 M-bant süzgeç çatılarının geriye çatma koşulunun çok fazlı süzgeç bileşenleri cinsinden ifadesi. Geriye çatma tam olarak çatma koşulunun zaman düzleminde elde edilmesi. Önerilen ders kitaplarından ve bilimsel dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
11 Sürekli zamanda dalgacık dönuşümü, dalgacık dönüşümünün sağlaması gereken koşullar. Ters dalgacık dönüşümü. İşaretlerin zaman-sıkala (frekans) haritası. Dönüşüm düzleminin ikili örneklenmesi ve bu örneklerden geriye çatma işlemi. nerilen ders kitaplarından ve bilimsel dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
12 Çok çözünürlüklü analizi. Yaklaşıklık ve ayrıntı uzayları. İşaretlerin ölçeklendirme ve dalgacık fonksiyonları ile yaklaşık ve detay bileşenlerine ayrıştırılması. Önerilen ders kitaplarından ve bilimsel dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
13 İki band dikken dörte bir aynalı süzgeç çatılarının alçak ve yüksek geçiren filtrelerle ölçeklendirme ve dalgacık fonksiyonlarının ilişkisi. Bu filtrelerden ölçeklendirme ve dalgacık fonksiyonu inşa edilmesi. Önerilen ders kitaplarından ve bilimsel dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
14 İki boyutlu ayrışrtırılmaz süzgeç çatıları. İki boyutta örnekleme izgarası üzerinde aşağı ve yukarı örnekleme. İki boyutlu iki bant süzgeç çatısı. Önerilen ders kitaplarından ve bilimsel dergilerden okuma. Öğretim Yöntemleri:
Anlatım, Alıştırma ve Uygulama
15 Genel tekrar ve örnek soru çözümleri Ders notlarını okuma ve gözden geçirme. Öğretim Yöntemleri:
Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama
16 Yarıyıl Sonu Sınavları Ders notlarını okuma ve gözden geçirme. Soru çözme. Ölçme Yöntemleri:
Yazılı Sınav
17 Yarıyıl Sonu Sınavları Ders notlarını okuma ve gözden geçirme. Soru çözme. Ölçme Yöntemleri:
Yazılı Sınav


Öğrenci İş Yükü - AKTS

Çalışmalar Sayısı Süresi (Saat) İş Yükü (Saat)
Ders ile İlgili Çalışmalar
Ders (Sınav haftaları dahil değildir) 14 3 42
Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) 14 6 84
Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar
Ödev, Proje, Diğer 7 4 28
Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) 1 2 2
Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı 1 2 2
Toplam İş Yükü (Saat) 158
Toplam İş Yükü / 25 (s) 6,32
AKTS 6 AKTS