Přednáška uvádí fyzikální motivace, definice, vlastnosti a použití spojité a diskrétní Fourierovy transformace v
jednorozměrném i vícerozměrném případě, Fourierovy řady a přednosti a omezení rychlé Fourierovy
transformace. Aplikace zahrnují infračervenou spektroskopii, zpracování signálu (např. zvukového a obrazového)
a použití na řešení rovnice difuze a rovnice vedení tepla. Vysvětlena je teorie distribucí a rozklad na singulární
hodnoty.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (28.05.2018)
Physical motivation, definition, properties and application of Fourier Transform, Discrete FT, Fast FT, 1-dim and higher dimensional FT, Inverse FT, convolution and deconvolution, theory of distributions (generalized functions), especially Dirac Delta Distribution and Singular Value Decomposition are presented with application in (audio and image) signal processing and in infra-red spectroscopy.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (28.05.2018)
Student bude umět:
používat Fourierovu transformaci pro zpracování signálu a pro řešení rovnic, stanovit správnou vzorkovací frekvenci a dobu měření s ohledem na maximální vstupní frekvenci a s ohledem na odlišitelnost blízkých frekvencí, používat konvoluci a dekonvoluci, rozklad na singulární hodnoty (SVD), teorii distribucí.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (28.05.2018)
The student will be able to use Fourier Transform for signal processing and for equation solving, to find the correct sampling frequency and
the correct measurement time according to the maximal input frequency and the correct detection of close peaks, to use convolution
and deconvolution, to use Singular Value Decomposition.
Literatura -
Poslední úprava: Pokorný Pavel RNDr. Ph.D. (24.10.2018)
Z: Klíč, Volka, Dubcová: Fourierova transformace s příklady z infračervené spektroskopie. VŠCHT Praha 2002, 80-7080478-5.
D: R. Bracewell: The Fourier Transform & Its Applications, McGraw-Hill 3rd edition (1999)
D: Eric W Hansen: Fourier Transforms. Wiley 2014. ISBN-13: 978-1118479148f
Poslední úprava: Pokorný Pavel RNDr. Ph.D. (24.10.2018)
R: Klíč, Volka, Dubcová: Fourierova transformace s příklady z infračervené spektroskopie. VŠCHT Praha 2002, 80-7080478-5.
A: R. Bracewell: The Fourier Transform & Its Applications, McGraw-Hill 3rd edition (1999)
A: Eric W Hansen: Fourier Transforms. Wiley 2014. ISBN-13: 978-1118479148f
Výuka probíhá formou přednášek (2 hodiny týdně) a cvičení (také 2 hodiny týdně) s použitím počítače, formou konzultací s učitelem a samostudiem. Na závěr stanoví učitel známku na základě zkoušky, která má písemnou a ústní část.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (28.05.2018)
The teaching consists of a 2-hour lecture and a 2-hour seminar a week, of individual consultation and of self-study. The final grade is based on
the exam (test + oral).
Požadavky ke kontrole studia -
Poslední úprava: Pokorný Pavel RNDr. Ph.D. (25.09.2018)
Kontrola studia se provádí během semestru aktivní účastí studenta na přednáškách a cvičeních.
Poslední úprava: Pokorný Pavel RNDr. Ph.D. (25.09.2018)
The student is expected to take an active part in seminars and in lectures during the semester.
Sylabus -
Poslední úprava: Pokorný Pavel RNDr. Ph.D. (04.06.2020)
1. Základní pojmy, periodické funkce, konvoluce.
2. Diracova delta funkce, základní vlastnosti, diskretizace spojitého signálu.
3. Definice Fourierovy transformace, její vlastnosti.
4. Fourierova tranformace Diracovy delta funkce a periodických funkcí.
5. Signály konečné délky. Přístrojová křivka.
6. Metoda apodizace a dekonvoluce.
7. Vliv diskretizace signálu na spektrum, aliasing.
8. Diskrétní Fourierova transformace, její definice a základní vlastnosti.
9. Metoda "zero-filling".
10. Rychlá Fourierova transformace, princip a použití.
11. Teorie distribucí, regulární a singulární distribuce.
12. Fourierova transformace distribucí.
13. Fourierovy řady.
14. Aplikace Fourierovy transformace v oboru doktoranda.
Poslední úprava: Pokorný Pavel RNDr. Ph.D. (04.06.2020)
1. Basic notions about periodic functions and some useful functions. Convolution.
2. Dirac delta function, basic properties. Discretization of the continuous signal.
3. The definition of Fourier transform and its basic properties.
4. Fourier transform of delta-function and of periodic functions.
5. The signals of finite length. Instrument line shape.
6. The methods of apodization and deconvolution.
7. The influence of the discretization of the signal on the spectrum. Aliasing.
8. Discrete Fourier transform. Definition.
9. The method of zero-filling.
10. Fast Fourier transform, the main idea, usage, number of operations.
11. The theory of distribution. Regular and singular distributions.
12. Fourier transform of distribution.
13. Fourier series.
14. Application of Fourier transform in the area of the student.
Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Borská Lucie RNDr. Ph.D. (16.09.2019)
Podmínkou pro zápis předmětu je znalost derivace a integrálu minimálně v rozsahu předmětu Matematika A.
Poslední úprava: Borská Lucie RNDr. Ph.D. (16.09.2019)
Prerequisite: knowledge of derivative and integral (Mathematics A).
Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Borská Lucie RNDr. Ph.D. (16.09.2019)
nejsou
Poslední úprava: Borská Lucie RNDr. Ph.D. (16.09.2019)
none
Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Pokorný Pavel RNDr. Ph.D. (25.09.2018)
Předmět je zakončen udělením zápočtu a úspěšným složením zkoušky, která se skládá z písemné a ústní části.
Poslední úprava: Pokorný Pavel RNDr. Ph.D. (25.09.2018)
The final examination consists of the written and of the oral part.