Computer acquisition of experimental data. Basic methods of time series analysis. Estimation of parameters of
linear and nonlinear models. Data filtering, interpolation. Random processes, correlation and spectral analysis,
discrete transformations. Real data application examples on distribution function analysis of charged particles and
electromagnetic waves in space plasma. Measurement of analogue and digital signals in electron spectroscopy,
graphical programming in LabView, processing of experimental data in IGOR and ORIGIN. Methods of image
measurement and analysis.
Last update: T_KEVF (15.05.2017)
Počítačový sběr experimentálních dat. Základní metody zpracování časových řad. Hledání parametrů lineárních a
nelineárních modelů. Filtrování dat, interpolace. Náhodné procesy, korelační a spektrální analýza, diskrétní
transformace. Ukázky aplikace těchto metod na zpracování měření rozdělovacích funkcí nabitých částic a
elektromagnetických vln v kosmickém plazmatu. Měření analogových a digitálních signálů v elektronové
spektroskopii, programování v grafickém prostředí LabView, metody zpracování experimentálních dat (s programy
IGOR a ORIGIN). Metody měření a zpracování obrazové informace.
Literature - Czech
Last update: T_KEVF (15.05.2017)
Meloun M., Militký J.: Statistické zpracování experimentálních dat, edice Plus, Praha 1994.
Anděl J.: Matematické statistika, SNTL, Praha 1978.
Press W.H. et al.: Numerical Recipes , Cambridge University Press, Cambridge, 1992.
Tutubalin V.N.: Teorie pravděpodobnosti, SNTL, Praha 1978.
Syllabus -
Last update: T_KEVF (15.05.2017)
Computer acquisition of experimental data
Block diagram of computer controlled experiment, sensors. Signal sampling, Nyquist theorem, aliasing. Digitizing of analog signal, measurement errors. Time/frequency measurement, event counting.
Measurement and data processing - examples from in space physics
Experimental methods in space physics. Measurement examples from artificial satellites. Measurement errors and their characteristics. Measurement of charged-particle distribution function in space plasma. Estimation of parameters of linear and nonlinear models. Maximum likelihood method.
Time series analysis, application on measurements of space plasma waves
Measurement of electromagnetic waves onboard artificial satellites. Random processes and their properties. Correlation and spectral analysis, discrete transformations. Estimation of power spectra. Spectral analysis of D/A and A/D conversion as linear systems, convolution. Data de-spiking, sampling and averaging, enhancement of conversion resolution, increasing/decreasing of sampling frequency, digital filtering. Examples of coordinated multi-spacecraft measurements.
Measurement of analogue and digital signals in electron spectroscopy
Basic features of graphical programming in LabView, data collection and processing using LabView, examples of simple applications, data filtering and fitting, data file formats, visualisation, analysis and presentation of experimental data using IGOR and ORIGIN programs.
Methods of image measurement and analysis
Image analysis and processing, calibration of imaging setup, tresholding, measurement of distance and size of objects, examples of processing of diffraction patterns, description of island structures, processing of transmission electron micrographs.
Last update: T_KEVF (15.05.2017)
Počítačový sběr experimentálních dat
Základní schéma počítačem řízeného experimentu. Vzorkování signálu, Nyquistův teorém a aliasing, digitalizace analogového signálu, chyby měření. Měření času/frekvence, čítání událostí.
Měření a zpracování dat s příklady z kosmické fyzicky
Experimentální metody kosmické fyziky. Příklady měření na umělých družicích. Chyby měření a jejich charakteristiky. Měření rozdělovací funkce nabitých částic v kosmickém plazmatu. Hledání parametrů lineárních a nelineárních modelů. Metoda maximální věrohodnosti.
Analýza časových řad, aplikace na měření vln v kosmickém plazmatu
Měření elektromagnetických vln na umělých družicích. Náhodné procesy a jejich vlastnosti. Korelační a spektrální analýza, diskrétní transformace. Odhad výkonových spekter. Frekvenční analýza D/A a A/D převodu jako lineárního systému, konvoluce. Čištění dat, vzorkování a průměrování, zvyšování rozlišení převodu, zvýšení/snížení vzorkovací frekvence, digitální filtrace. Ukázky současných měření na více umělých družicích.
Měření analogových a digitálních signálů v elektronové spektroskopii
Základy grafického programování, sběr a zpracování dat systémem LabView, příklady jednoduchých aplikací, fitování a filtrování dat, formáty datových souborů, zobrazení, analýza a prezentace experimentálních dat v programech IGOR a ORIGIN.
Metody měření a zpracování digitálního obrazu
Úprava a analýza obrazové informace, korekce vad zobrazovacího systému, prahování, měření vzdáleností a velikostí objektů, příklady zpracování difrakčních obrazců, popis ostrůvkových struktur, zpracování fotografií z elektronového mikroskopu.
