Föreläsningar i VT1

Nedanstående tidplan gäller med reservation för ändringar. Enstaka kursmoment kan tas upp på föreläsningen innan eller efter den som anges i tabellen!

De kapitelreferenser som finns angivna för föreläsningarna gäller kursboken Tidskontinuerliga Signaler & System av Sune Söderkvist.
Läs mer under avsnitt 4 “Kurslitteratur” i den allmänna kursinformationen.

För varje föreläsning nedan finns följande information:

Föreläsningens datum.
Föreläsningens innehåll.
- Föreläsningsmaterialet för varje föreläsning i VT1 och VT2 hittar du under Kursdokument i kursrummet i Lisam – se de två mapparna Föreläsningar, VT1 respektive Föreläsningar, VT2.
Relaterade kapitel i kursboken (du behöver gå igenom motsvarande avsnitt i kursboken för att få en helhetsbild av det aktuella kursinnehållet – föreläsningarna och videorna täcker det mesta av kursinnehållet, men inte allt).
Videor som relateras till föreläsningen.
- Om du inte hinner se alla videor innan en föreläsning, så följ råden vid texten “Vid tidsbrist”.

Angående videorna:

Du behöver se dessa i anslutning till respektive föreläsning.
- Helst innan, men vid tidsbrist finns det anvisningar vilka videor som du särskilt rekommenderas att se innan föreläsningen.
- Om du inte har möjlighet att se alla videor innan föreläsningen, så bör du se resten av videorna snarast efter föreläsningen.
För varje video finns på en separat webbsida med följade information:
- En länk i inledningen som går till själva videon på YouTube, samt eventuella länkar till delavsnitt i videon (dessa finns även på YouTube-sidan). Det gör att du enkelt kan gå mellan de olika avsnitten i varje video och se en kortare del i taget.
- En Videosammanfattning, som i olika skärmdumpar med översiktsbilder visar allt som gås igenom i videorna. Där finns även text med kompletterande förklaringar och tillägg som också ingår i kursen!
  - Du rekommenderas starkt att först skumma igenom videosammanfattningarna innan du tittar på videorna, för att inte missa viktig information som hör till videon.
  - Kolla gärna på videosammanfattningen samtidigt som du tittar på videon.
Om det dyker upp frågor för dig, när du ser videorna, så skriv ned dem och maila gärna dina frågor till examinatorn eller ställ frågor i samband med föreläsningen.
För bästa utbyte av föreläsningarna och videorna, så rekommenderas du även starkt att översiktligt ha skummat igenom motsvarande avsnitt i kursboken innan motsvarande föreläsning.

Föreläsning 1: Kursintroduktion

16 januari

Kursinledning om linjära system i allmänhet och projektuppgiften i synnerhet.
I kursrummet i Lisam finns
- Powerpointbilder
- Kursplanering VT1–VT2
- Systemförslagsmallen

Föreläsning 2: Teknisk rapportskrivning, LaTeX

25 januari

Kommunikation – att skriva dokument, rapporter, böcker m.m. i LaTeX.
Uppgift till Fö 6 – redovisa ett ämne ur Myndigheternas skrivregler.

Föreläsning 3: Elektriska kretsar – likströmsteori (DC)

26 januari

Grundläggande likströmsteori (DC):
- Ström, spänning, passiva nätelement R, L, C.
- Kirchhoffs spänningslag och strömlag.
- Bl.a. visas en Java-demo om elektriska kretsar.
- Differentialekvationsbeskrivning av elektriska nät.
- Seriekoppling & parallellkoppling.
- Spänningsdelning & strömdelning.
Kursmaterial:
- Lasses kursmaterial om Elektriska Kretsar – sid. 1–6
Relaterade videor – (5 videor, totalt ca 40 minuter):
- Battery Energy and Power (5:56 min)
- Electric Circuits: Basics of the voltage and current laws (9:42 min)
- Resistors – Ohm’s Law is not a real law (5:51 min)
- Inductors and Inductance (8:36 min)
- Capacitors and Capacitance (10:02 min)
- Vid tidsbrist: Det är inte nödvändigt att se några av dessa videor innan föreläsningen, men se dem gärna vid tillfälle. De syftar till att ge dig en känsla för spänningar, strömmar, resistanser, induktanser och kapacitanser.

Föreläsning 4: Elektriska kretsar – växelströmsteori, $j\omega$-metoden (AC)

31 januari

Ström- och spänningsberäkningar vid sinusformade källor (växelströmsteori, AC):
- Komplexa tal & komplexa funktioner.
- Impedanser.
- $j\omega$-metoden: Hantering av elektriska kretsar med sinusformade spänningar och strömmar.
Kursmaterial:
- Lasses kursmaterial om Elektriska Kretsar – sid. 7–9
Relaterade videor (totalt ca 14 minuter):
- AC current impedance – Alternating Voltage for inductors, capacitors (8:46 min)
- Generera sinus och cosinus från en komplex exponentialekvation (4:37 min)
  - Se bara avsnittet mellan 8:14 och 12:51 (länken går direkt till tiden 8:14)
  - Här illustreras hur tidsberoende sinus- och cosinus-signaler kan erhållas som imaginärdelen respektive realdelen av en komplex exponentialekvation.
    (Videon tar även upp flera andra grundläggande signaltyper, som vi tar upp under nästa föreläsning, så du kan vänta med att se hela videon till senare.)
- Vid tidsbrist: Här finns ingen rekommendation om att bara se en av videorna – de är bara på ca 9+5=14 minuter, så du förväntas att se båda innan föreläsningen.

Föreläsning 5: Signaler & System

14 februari

Grundläggande om signaler och system:
- Klassificering av signaler och system
- Signaloperationer
- Systemegenskaper
- Impulssvaret $h(t)$ och stegsvaret $g(t)$
Kursboken:
- Kap. 1 (inte 1.7)
- App. F.1–F.5
Relaterade videor (totalt ca 88 minuter):
- Signalegenskaper:
  - Signaloperationer (13:07 min)
  - Signaltyper (10:07 min)
  - Signalmodeller (33:23 min)
- Systemegenskaper för tidskontinuerliga system:
  - Linjäritet (7:43 min)
  - Tidsinvarians (9:44 min)
  - Kausalitet (7:38 min)
  - Stabilitet (6:46 min)
- Vid tidsbrist: Se åtminstone de fyra videorna om systemegenskaper (ca 40 min) innan föreläsningen. På föreläsningen är det mest fokus på räkneexempel som relateras till olika systemegenskaper.

Föreläsning 6: Teknisk rapportskrivning, del 1

15 februari

Kommunikation – teknisk rapportskrivning, del 1.
Kursmaterial – se följande dokument i kursrummet i Lisam:
- “Lathund för rapportskrivning, LiU 2011”, framtagen vid LiU.
  Se framförallt avsnitt 3–4 och 6–7.
- “Rapportskrivning – Några råd och anvisningar, LTU 2007”, framtagen vid LTU.
  Se framförallt avsnitt 2.1–2.3, avsnitt 3.3–3.5, samt avsnitt 4.
- “Myndigheternas skrivregler 2014”, Språkrådets upplaga 8 från 2014.
- Föreläsningsbilder

Föreläsning 7: Differentialekvationsbeskrivning och faltning

16 februari

Tidsdomänanalys av tidskontinuerliga system
- Utsignalsberäkning – zero-input response (den fria svängningen) $y_{zi}(t)$.
- Differentialekvationsbeskrivning av LTI-system.
- Utsignalsberäkning m.h.a. faltning – zero-state response (den tvingade svängningen) $y_{zs}(t)$.
- Egenskaper hos impulssvaret $h(t)$ för stabila och kausala LTI-system.
Kursboken:
- Kap. 2–3
- (App. A)
Relaterade videor (totalt ca 63 minuter):
- Utsignalen från kausala LTI system (10:26 min)
- Differentialekvationsbeskrivning av LTI-system samt beräkning av dess zero-input response $y_{zi}(t)$ (7:33 min)
- Faltning – beräkning av zero-state response $y_{zs}(t)$ från ett LTI-system (30:09 min)
- Alternativ (enklare) härledning av faltningsintegralen (14:40 min)
  - Detta är en tidigare video, i ett annat format, som jag gjorde 2015.
  - Videon utgör en annan härledning av faltning än den som visas i den första delen av den tredje videon ovan.
- Vid tidsbrist: Se de 22 första minuterna av den tredje videon om faltning efter föreläsningen. I den delen härleds faltningsintegralen.
  Vid tidsbrist kan du även vänta med att se den fjärde videon till efter föreläsningen.

Föreläsning 8: Fourierserieanalys av periodiska signaler

27 februari

Fourierserieanalys av periodiska signaler.
Kursboken:
- Kap. 4
- (App. B)
Relaterade videor (totalt ca 20+16=36 minuter):
- Se följande videor innan föreläsningen:
  - Periodisk summa av sinusar (11:58 min)
  - Fourierserieintroduktion (7:54 min)
- Se följande videor efter föreläsningen:
  - Härledning av den komplexa fourierserien (9:01 min)
  - Härledning av $D_n$-ntegralen (6:35 min)
    
    Den komplexa fourierserien och $D_n$-integralen introduceras under föreläsningen och det är lämpligt att du efter föreläsningen även ser videorna där de härleds. Detta ger dig större förståelse för fourierserier!

Föreläsning 9: Fourierserieanalys och LTI-system

29 februari

Utsignal från LTI-system med periodisk insignal.
Kretsberäkningar för allmänt periodiska källor.
Kursboken:
- Kap. 4
- (App. B)
Relaterade videor (totalt 43 minuter):
- LTI-system med periodiska insignaler:
  - Introduktion (7:57 min)
  - Fourierserier (24:06 min)
  - Utsignalsberäkning (10:37 min)
- Vid tidsbrist: Se åtminstone den första och den tredje videon innan föreläsningen. I den andra videon kan du, vid tidbrist, även vänta med härledningen av Parsevals formel, fr.o.m. 14:28, till efter föreläsningen.
- Några frivilliga intressanta videor att se efter föreläsning 8 eller 9, som kan hjälpa till att skapa förståelse för fourierserier:
  - But what is a Fourier series? From heat flow to circle drawings (24:47 min)
  - Fourier Transform, Fourier Series, and Frequency Spectrum (10:00 min)
    - Videon är nästan 16 minuter lång, men se just nu bara delen om fourierserier t.o.m. 10:00. Den avslutande delen om fouriertransformen kan du se i VT2.
    - Om du tycker att det går långsamt, så öka spelhastigheten till exempelvis 1,5 ggr.
  - Epicycles, complex Fourier series and Homer Simpson’s orbit (25:34 min)