این دوره آموزشی جامع، با هدف آموزش کامل مبانی و تکنیک‌های پیشرفته تحلیل سیگنال‌ها و سیستم‌ها طراحی شده است. از معرفی انواع سیگنال‌ها و سیستم‌ها گرفته تا تحلیل آن‌ها در حوزه‌های زمان و فرکانس، تمامی سرفصل‌های کلیدی پوشش داده می‌شوند. شما با مفاهیم بنیادی مانند کانولوشن، پاسخ ضربه و پاسخ پله آشنا خواهید شد. همچنین، ابزارهای قدرتمند حوزه فرکانس نظیر سری فوریه، تبدیل فوریه، تبدیل لاپلاس و تبدیل Z به تفصیل مورد بررسی قرار می‌گیرند. این دوره با تمرکز بر شفافیت و روانی در ارائه مطالب، به دانشجویان کمک می‌کند تا درک عمیقی از نظریه داشته باشند و همزمان با مثال‌های عملی و تمرینات، مهارت‌های حل مسئله خود را تقویت کنند. نسخه 2022-1 این دوره اطمینان می‌دهد که محتوا به روز و منطبق با آخرین دیدگاه‌ها و نیازهای آموزشی است.

پس از اتمام این دوره، شما قادر خواهید بود:

• مفاهیم پایه سیگنال‌ها و سیستم‌ها را به طور کامل درک کنید و انواع مختلف آن‌ها (پیوسته، گسسته، آنالوگ، دیجیتال، متناوب، نامتناوب، انرژی، توان) را تشخیص دهید.
• خصوصیات اصلی سیستم‌ها از قبیل خطی بودن، تغییرناپذیری با زمان، علّیت و پایداری را تحلیل کنید.
• عملیات کانولوشن را برای تحلیل سیستم‌های خطی تغییرناپذیر با زمان (LTI) در حوزه زمان انجام دهید.
• از سری فوریه برای نمایش سیگنال‌های متناوب و تحلیل طیف فرکانسی آن‌ها استفاده کنید.
• تبدیل فوریه پیوسته (CTFT) و گسسته (DTFT) را به طور کامل درک کرده و برای تحلیل سیگنال‌ها و سیستم‌ها در حوزه فرکانس به کار ببرید.
• با قضیه نمونه‌برداری نایکوئیست و پدیده‌های مرتبط با آن مانند آلیاسینگ آشنا شوید و روش‌های بازسازی سیگنال را بیاموزید.
• تبدیل لاپلاس را به عنوان ابزاری قدرتمند برای تحلیل سیستم‌های LTI پیوسته به کار گرفته و مفاهیم قطب و صفر را درک کنید.
• تبدیل Z را برای تحلیل سیستم‌های LTI گسسته فرا گرفته و در طراحی فیلترهای دیجیتال از آن بهره‌مند شوید.
• با استفاده از مفاهیم آموخته شده، مسائل عملی در حوزه‌های پردازش سیگنال، مخابرات و کنترل را تحلیل و حل کنید.

این دوره نه تنها دانش تئوری شما را غنی می‌کند، بلکه مزایای عملی متعددی را نیز به همراه دارد:

• تقویت پایه‌های علمی: درک عمیق از سیگنال‌ها و سیستم‌ها، سنگ بنای رشته‌های مهندسی برق، کامپیوتر و مخابرات است و شما را برای دوره‌های پیشرفته‌تر آماده می‌سازد.
• افزایش مهارت‌های تحلیلی: با حل مسائل متنوع و پیچیده، توانایی شما در تفکر سیستمی و حل مشکلات فنی به شکل چشمگیری افزایش می‌یابد.
• کاربردی کردن دانش: مثال‌های عملی و پروژه‌های کوچک به شما کمک می‌کنند تا کاربردهای واقعی مفاهیم نظری را درک کرده و آن‌ها را در سناریوهای واقعی به کار ببرید.
• آمادگی برای بازار کار: مهندسان و متخصصانی که درک قوی از سیگنال‌ها و سیستم‌ها دارند، در صنایع مختلف از جمله فناوری اطلاعات، ارتباطات، دفاعی و پزشکی بسیار مورد تقاضا هستند.
• یادگیری انعطاف‌پذیر: به عنوان یک دوره آنلاین، شما می‌توانید با سرعت و برنامه خودتان پیش بروید و مطالب را مرور کنید تا به تسلط کامل برسید.
• محتوای به‌روز: نسخه 2022-1 این دوره اطمینان می‌دهد که شما با جدیدترین دیدگاه‌ها و روش‌های آموزشی در این زمینه آشنا خواهید شد.

برای بهره‌مندی حداکثری از این دوره، توصیه می‌شود که دانشجویان دارای پیش‌نیازهای زیر باشند:

• آشنایی با حساب دیفرانسیل و انتگرال: درک مفاهیمی مانند مشتق، انتگرال و معادلات دیفرانسیل ضروری است.
• آشنایی مقدماتی با جبر خطی: آشنایی با ماتریس‌ها و بردارها می‌تواند مفید باشد، اگرچه این دوره به طور مستقیم بر این مباحث تمرکز ندارد.
• آشنایی با اعداد مختلط: درک عملیات پایه روی اعداد مختلط (مانند جمع، ضرب، تقسیم، و فرم نمایی) لازم است.
• انگیزه و علاقه به یادگیری: تمایل به یادگیری مفاهیم نظری و حل مسائل، کلید موفقیت در این دوره است.
• اگرچه این دوره یک زبان برنامه‌نویسی خاص را به عنوان پیش‌نیاز اجباری معرفی نمی‌کند، اما آشنایی با ابزارهایی مانند MATLAB یا Python (برای شبیه‌سازی و رسم نمودار) می‌تواند در درک بهتر و پیاده‌سازی مفاهیم آموخته شده بسیار کمک‌کننده باشد.

این دوره به صورت ماژولار و ساختاریافته طراحی شده تا تمامی جنبه‌های کلیدی سیگنال‌ها و سیستم‌ها را پوشش دهد:

• مقدمه به سیگنال‌ها و سیستم‌ها:
  • تعاریف پایه: سیگنال چیست؟ سیستم چیست؟
  • طبقه‌بندی سیگنال‌ها: پیوسته در زمان/گسسته در زمان، آنالوگ/دیجیتال، متناوب/نامتناوب، انرژی/توان.
  • عملیات روی سیگنال‌ها: مقیاس‌گذاری زمان، شیفت زمان، انعکاس.
  • طبقه‌بندی سیستم‌ها: سیستم‌های حافظه‌دار/بی‌حافظه، علّی/غیرعلّی، پایدار/ناپایدار، خطی/غیرخطی، تغییرناپذیر با زمان/تغییرپذیر با زمان (LTI).
• تحلیل سیستم‌ها در حوزه زمان:
  • پاسخ ضربه و پاسخ پله سیستم‌های LTI.
  • کانولوشن پیوسته و گسسته: مفهوم و کاربرد آن در تحلیل سیستم‌ها.
  • حل معادلات دیفرانسیل و تفاضلی برای سیستم‌های LTI.
• تحلیل سری فوریه:
  • نمایش سری فوریه برای سیگنال‌های متناوب پیوسته در زمان (CTFS).
  • خواص سری فوریه و کاربردهای آن.
  • نمایش سری فوریه گسسته در زمان (DTFS).
• تبدیل فوریه:
  • تبدیل فوریه پیوسته در زمان (CTFT) و خواص آن.
  • معکوس تبدیل فوریه و جفت‌های تبدیل رایج.
  • تبدیل فوریه گسسته در زمان (DTFT) و خواص آن.
  • رابطه بین CTFT و DTFT، و کاربردها در پردازش سیگنال دیجیتال.
• نمونه‌برداری و بازسازی سیگنال:
  • قضیه نمونه‌برداری نایکوئیست و مفهوم آلیاسینگ.
  • روش‌های بازسازی سیگنال از نمونه‌های گسسته.
  • فیلترهای ضد آلیاسینگ.
• تبدیل لاپلاس:
  • تبدیل لاپلاس یک‌طرفه و دوطرفه و ناحیه همگرایی (ROC).
  • خواص تبدیل لاپلاس و جفت‌های تبدیل.
  • کاربرد تبدیل لاپلاس در تحلیل سیستم‌های LTI، توابع انتقال، و مفهوم قطب و صفر.
  • حل معادلات دیفرانسیل با استفاده از تبدیل لاپلاس.
• تبدیل Z:
  • تبدیل Z یک‌طرفه و دوطرفه و ناحیه همگرایی (ROC).
  • خواص تبدیل Z و جفت‌های تبدیل.
  • کاربرد تبدیل Z در تحلیل سیستم‌های LTI گسسته، توابع انتقال دیجیتال، و مفهوم قطب و صفر.
  • طراحی فیلترهای دیجیتال FIR و IIR با استفاده از تبدیل Z.

در طول این دوره، مفاهیم نظری با مثال‌های عملی و کاربردهای واقعی همراه خواهند بود تا درک عمیق‌تری از چگونگی به‌کارگیری این دانش در دنیای واقعی به دست آورید:

• پردازش سیگنال صوتی: طراحی فیلتر برای حذف نویز از سیگنال‌های صوتی، اکولایزرها.
• پردازش تصویر: تشخیص لبه، فیلترگذاری برای بهبود کیفیت تصویر، فشرده‌سازی تصویر.
• سیستم‌های مخابراتی: مدولاسیون و دمدولاسیون سیگنال‌ها، طراحی سیستم‌های انتقال داده بی‌سیم.
• سیستم‌های کنترل: تحلیل پایداری سیستم‌ها، طراحی کنترل‌کننده‌ها برای روباتیک یا سیستم‌های خودکار.
• پزشکی: تحلیل سیگنال‌های ECG (نوار قلب) و EEG (نوار مغز)، تصویربرداری پزشکی مانند MRI و CT اسکن.
• علم داده و یادگیری ماشین: استخراج ویژگی از داده‌های سری زمانی، تحلیل الگوها در داده‌های پیچیده.