Jelek és rendszerek 1
A két féléves Jelek és rendszerek 1-2. tantárgy feladata az alapvető jel- és rendszerelméleti fogalmak illetve számítási eljárások megadása, valamint a rendszert reprezentáló villamos és jelfolyam hálózatok analízisére alkalmazható módszerek megismertetése. A tárgy első részében az időtartományban alkalmazott rendszerleírásokat tárgyaljuk, és ezt követően foglalkozunk a frekvenciatartományi leírással. Példákban és alkalmazásokban a Kirchhoff-típusú (villamos) hálózatokkal reprezentált rendszereket és leíró egyenleteiket illetve ezek megoldását tárgyaljuk, és gyakoroltatjuk.
A tárgy követelményeit sikeresen teljesítő hallgatók alkalmazni képesek a legfontosabb rendszer- és hálózatanalízis módszereket az időtartományban, valamint szinuszos gerjesztés esetén a frekvenciatartományban. - A tantárgy célkitűzései, a tantárgyi adatlapról
Követelmények
- Előkövetelmény: Matematika A1a - Analízis című tárgyakból a kredit megszerzése.
Változás: 2016 tavaszától nem szükséges a A számítástudomány alapjai c. tárgy teljesítése a tárgy felvételéhez.
- Jelenlét: A gyakorlatok 70%-án kötelező részt venni.
- Házi feladat: A félév során három egyedi házi feladatot kell megoldani. Ezeket 0-5 ponttal értékelik. A határidőre be nem adott házi feladat nem pótolható, értékelése 0 pont. Az aláírásba a két legjobb házi átlagpontszáma számít bele. Leadásuk nem kötelező, de erősen ajánlott.
- Kétkapuk analízise
- Dinamikus hálózatok időtartománybeli analízise
- Dinamikus hálózatok frekvencia-tartománybeli analízise
- KisZH: A félév során 3 darab 5 pontos kis zárthelyit kell megírni. Ezek pótlására nincs lehetőség. Minden gyakorlatvezető egyedileg válogatja össze, hogy pontosan melyik témakörből és mikor íratja meg.
- NagyZH: A félév során egy nagyZH van, amin 25 pont szerezhető. Egyszer pótolható, de rontani is lehet!
A félévközi pontszám az alábbi módon tevődik össze:
Ahol KZHx a két legjobban sikerült kisZH-t, HFA a két legjobban sikerült házi feladat pontszámának az átlagát, NZH pedig a nagyZH pontszámát jelenti. Az aláírás megszerzésének feltétele, hogy a félévközi pontszám legalább 20 pont legyen.
- Vizsga: A vizsga írásbeli és szóbeli részből áll. Az írásbeli 60 pontos és két részből áll, mindkettő 30 pontos és 1 óra áll rendelkezésre. Az első részben két 15 pontos nagypéldát kell megoldani. A második részben 15 darab 2 pontos "kiskérdés" van. Ezeknél csak a végeredményt nézik, a mellékszámításokat nem. Minimális hiba esetén 1 pont kapható. Az írásbeli vizsgán 60 pontot lehet elérni, legalább 25 pontot el kell érni rajta, különben a vizsga elégtelen. A vizsga írásbeli részén megszerezhető osztályzat a félévközi pontszám (FP) és a vizsga írásbeli részén megszerzett pontszám (V) összege alapján, a következőképpen alakul ki. A vizsga eredménye 49 pontig elégtelen (1), 50 ponttól elégséges (2), 66 ponttól közepes (3), 76 ponttól jó (4), 86 ponttól jeles (5). A sikeres írásbelit kötelező jelleggel szóbeli követi, a vizsgajegy az írásbeli eredményétől alapesetben +/- 1 jeggyel térhet el, de kivételes esetben nagyobb is lehet. (Akár 5-ös írásbelivel is meg lehet bukni!)
Segédanyagok
Tanulmányi portál: https://fourier.hvt.bme.hu/moodle/
Jegyzetek, könyvek
- Dr. Fodor György: Hálózatok és rendszerek
- Dr. Fodor György: Villamosságtan példatár
- Előadásjegyzet - Még alpha verzió. Hibák előfordulhatnak benne! Pár héten belül elkészül a full extrás, szépen formázott és bővített végleges verzió!
- Dr. Bilicz Sándor: A matematika villamosmérnöki alkalmazásairól, példákon keresztül - Többek között a Fourier-sor elmélete és hozzá kapcsolódó feladatok megoldással.
- Jelek és rendszerek tankönyv: Ez az informatikusok könyve. Nekünk a "Hálózatok és rendszerek" könyvre van szükségünk. Persze ez is relatíve jól használható, bár sok anyagrész van ebben, amire ebből a tárgyból még nincs szükségünk, szóval csak módjával forgassátok!
- 0. Fejezet - Tartalomjegyzék
- 1. Fejezet - Alapfogalmak
- 2. Fejezet - Analízis időtartományban
- 3. Fejezet - Analízis frekvenciatartományban
- 4. Fejezet - Analízis komplex frekvenciatartományban
- 5. Fejezet - A MATLAB néhány alkalmazása
- 6. Fejezet - Tárgymutató
- Dajer-Vamosz jegyzet - Szabó Zsolt 2013. őszi keresztféléves előadásai alapján.
A jegyzeteket leellenőrzöm, mielőtt feltöltöm ide, de ennek ellenére hibák előfordulhatnak benne! Néhány előadásjegyzet még hiányzik, így a lista folyamatosan frissül.- 1. Hét - Bevezetés; jelek osztályozása, rendszerek osztályozása, hálózatok, Kirchoff-hálózatok jellemzői, feszültség-, áramosztás
- 2. Hét - Reguláris hálózatok, Kirchoff törvények, csomóponti potenciálok módszere, hurokáramok módszere, helyettesítő generátorok, teljesítményillesztés
- 3. Hét - Csatolt kétpólusok (Ideális transzformátor, girátor, vezérelt források, műveleti erősítő, ideális műveleti erősítő), példák ilyen elemeket tartalmazó hálózatokra, kétkapuk, kétkapukat leíró karakterisztikák
- 4. Hét - Kétkapukat leíró karakterisztikák, példák ilyen hálózatokra, reciprok kétkapuk, szimmetrikus kétkapuk, reciprok kétkapuk helyettesítő kapcsolásai, nem reciprok kétkapuk helyettesítő kapcsolásai, (tranzisztoros hálózatok - kiegészítés), dinamikus hálózatok: kondenzátor tulajdonságai
- 5. Hét - Tekercs tulajdonságai, állapotváltozós normálalak, elsőfokú dinamikus hálózatok analízise, szabad válasz, gerjesztett válasz, kezdeti feltételek
- 6. Hét - Elsőfokú dinamikus hálózatok, példa nemstabilis hálózatra, állapotváltozós normálalak szisztematikus előállítása, másodfokú dinamikus hálózatok, a másodfokú differenciálegyenlet megoldása, az állapotváltozós normálalak két elsőfokú differenciálegyenletéből álló egyenletrendszer megoldása
- KhanAcademy Interaktív oktató videók találhatóak ezen oldalon, sajnos még csak angolul.
Egyéb segédanyagok
- Kiskérdések kidolgozva I. - A félév első felének anyagához tartozó kiskérdések kidolgozva.
- Képletgyűjtemény - Hasznos segédlet, mely tartalmazza a Jelek 1 és Jelek 2 szinte összes képletét.
- Reichardt András gyakorlatvezető honlapja. Sok hasznos anyag, kidolgozott példa és kisZH található itt!
- Bakró Nagy István gyakorlatvezető honlapja. Sok hasznos anyag, kidolgozott példa és kisZH található itt!
- Differenciál-egyenletrendszerek - Egy kidolgozott példa diffegyenletrendszerek megoldására. Vigyázat: A partikuláris megoldás keresése itt általánosan van megadva. JR háziban azonban a partikuláris megoldást konstans alakban keressük, aminek a deriváltja nulla. Tehát sokkal egyszerűbb az életünk.
- Link: Fourier sorfejtés. transzformáció Dr. Kelemen András (SZTE) által
- Összefoglaló - Segítség a vizsgához (fényképezett verzió) (2016)
Számítógépes segédprogramok
Matlab
Figyelem! 2017 tavasztól letölthető a matlab legálisan bármely bme-s emailcímmel való regisztráció után - részletek itt
A Matlab-ot használja a tanszék félhivatalosan (vagyis nem követelmény használni) a matematikai számítások, ábrázolások elvégzésére. A program hivatalos weboldala.
Hivatalos útmutató mely eredetileg a Szabályozástechnika című tárgyhoz készült - Matlab útmutató
Matlab alaputasítás összefoglaló, mely jól jöhet a házihoz (angol) - Matlab parancsok
Hosszabb Matlab gyorstalpaló, ábrák készítésének leírása, alapműveletek (angol) - Matlab gyorstalpaló
Wolfram Mathematica
Nagyon jó program, rengeteg alapszintű beépített függvénnyel (kapásból megold neked több ismeretlenes, szimbolikus egyenletrendszereket) és közvetlenül is tud számolni sok olyan dolgot, amire amúgy a Matlabot szoktuk használni, mint például egyenletrendezés, mátrixműveletek, differenciálegyenlet megoldás stb. Érdemes megtanulni a használatát. Fizetős program!
Hivatalos weboldal
Wolfram Alpha
Egy szűk részhalmazát tudja ingyen online azoknak a műveleteknek, amiket a Wolfram Mathemethica tud, de még így is nagyon jól használható! (Deriválás, integrálás, egyenletmegoldás, stb.)
Hivatalos honlap: Wolfram Alpha
MAPLE
Könnyen kezelhető, tudja körülbelül ugyanazt mint a Wolfram Mathematica. Házihoz nagyon jól használható (egyenletrendezés, parciális törtekre bontás, numerikus számítások stb.)
Hivatalos weboldal
Egy jól használható Maple gyorstalpaló, mely bemutatja az alap funkciókat: MAPLE gyorstalpaló - Házihoz nagyon hasznos!
Kis zárthelyik
A félév során három darab 5 pontos kis zárthelyi van. Az aláírás megszerzésének egyik feltétele, hogy a két legjobban sikerült kisZH átlaga legalább 2,00 legyen. A számonkérések anyaga gyakvezérenként és félévenként is erősen változó. Az itt feltöltött kisZH-k csak útmutató jellegűek! Körülbelül hasonló jellegűek a kisZH-k, de ennél sokkal nehezebbek/könnyebbek is előfordulhatnak!
Első kisZH
- Első kisZH
- Első kisZH - 2013 tavasz - Erdei Bence féle
- Első kisZH - 2013 ősz, keresztfélév - Barbarics Tamás féle
- 2016 tavasz - RA féle kisZH
Második kisZH
Harmadik kisZH
- Harmadik kisZH
- Harmadik kisZH - 2013 ősz, keresztfélév - Palotás Boldizsár féle
- 2016 tavasz - RA féle kisZH
Zárthelyik
Rendes ZH
|
Pót ZH |
Régi zárthelyik
Fontos: Ugyan a tárgyból már csak 1 nagyZH van, de a nagyZH-ra és a vizsgára készülés során hasznosak lehetnek a 2015 tavasz előtti feladatsorok is:
Első Zárthelyi
Rendes ZH
|
Pót ZH
|
Második Zárthelyi
Rendes ZH
|
Pót ZH
|
Házi feladat
A félév során három egyedileg generált házi feladatot adnak ki. A leadási határidő dinamikusan változhat a gyakorlatvezetőtől függően!
Régi házi feladatok:
- 2012/13 tavasz - I. és II. rész (Szabó Norbert)
- 2012/13 tavasz - I. és II. rész (Seyler Lajos)
- 2013/14 ősz - I. rész és II. rész (Kálmán Bence)
- HF segédlet (2013) - I. és II. rész 3 különböző feladaton bemutatva. VIGYÁZAT: Nem teljeskörű megoldások!!!
Vizsga
- 2015.05.26
- 2015.06.02.
- 2016 tavasz- 1. vizsga- A és B csoport
- 2016 tavasz- 2. vizsga- (csak egy csoport volt)
- 2017 tavasz- 1. vizsga - megoldással
- 2017 tavasz- 2. vizsga - megoldással
- 2018 tavasz- 1. vizsga - B: nagy példák megoldásokkal + B: kis példák; A: első nagy példa megoldással
- 2018 tavasz-2.vizsga-megoldással(csak egy csoport volt)
Tippek
- A jelek tipikusan az a tárgy, amit nem szabad félvállról venni. Ha megnézed az előtanulmányi rendet, akkor hamar kiderül, hogy a jelek 1 vagy 2 bukása garantált egyéves csúszást eredményez, mert a 4. félév végéig egy specializáció-előkészítőt se tudsz így elvégezni. Sajnos azt sem szabad elfelejteni, hogy a tárgy átlagosan 40-50%-os bukási rátát produkál.
- Járj gyakorlatra, figyelj, kérdezz és tanuld az anyagot rendszeresen hétről hétre. A jelek tipikusan az a tárgy, amit ha valaki egyszer jól elmagyaráz, akkor onnantól "pofonegyszerű", viszont ha magadtól akarsz rájönni a "trükkökre", akkor vért fogsz izzadni.
- A kulcs, hogy már az elejétől kezdve folyamatosan tanulj, ugyanis az első 1-3 hétben elhangzó anyagrészek (Kirchhoff-törvények, alapfogalmak és gimnáziumi fizika ismeretek) folyamatosan előkerülnek a félév során, és elvárt a készségszintű használatuk. Ha már az elején elveszíted a fonalat, akkor onnantól nem sok remény van. Ez sajnos nem az a tárgy, ahol ZH előtt 2 nappal leülök és megtanulom...
- Ha valamit nagyon nem értesz, akkor sürgősen keress valakit, aki elmagyarázza. Minél tovább halogatod a megértését, annál több anyag épül rá és a végén teljesen elveszel.
- A házik megoldása ugyan nem kötelező, de érdemes velük foglalkozni, ugyanis az a 4-5 pont életet menthet. A házi megírása nem 2 óra és az sem megy, hogy a házi írása közben próbálod megtanulni az anyagot is. Ha folyamatosan figyeltél és tanultál, akkor a házival nem lehet gond. A gyakorlatvezetőknél érdemes burkoltan rákérdezni egy-egy problémás részre.
- A tárgy nagyon megtévesztő, mert ránézésre egyáltalán nem tűnik nehéznek, ha valaki figyel gyakorlaton. A számonkérések viszont elég nehezek, és folyamatos gyakorlás és rutin nélkül elég nehéz megszerezni a minimális 20 pontot, ami első hallásra ugyan nem tűnik soknak. A pontrendszer abból a szempontból hálás, hogy akár csak és kizárólag a nagyZH-val is megszerezhető az aláírás, így ha az ember összeszedi magát, a nehéz helyzetekben is van remény.
Bevezetők | |
---|---|
1. félév | |
2. félév | |
3. félév | |
4. félév | |
5. félév | |
6. félév | |
7. félév | |
Megjegyzés: | A csillaggal jelölt négy szakirány-előkészítő tárgy közül egy a 6. félévben.
|