Το μάθημα αυτό αποτελεί συνέχεια του αντίστοιχου μαθήματος στο 7ο εξάμηνο και επικεντρώνεται κυρίως στη σχεδίαση αλλά και την επαλήθευση σύγχρονων ψηφιακών συστημάτων. Γίνεται επίσης μια εκτενή εισαγωγή στη SystemVerilog και τη χρήση αυτής για σχεδίαση αλλά και επαλήθευση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Το μάθημα αυτό αποτελεί μεταξύ άλλων μία χρήσιμη προετοιμασία για το μάθημα του Ψηφιακού VLSI που θα διδαχθεί στο ένατο εξάμηνο.

Τα ψηφιακά φίλτρα πραγματεύονται το σχεδιασμό διατάξεων για την απομάκρυνση μη επιθυμητών τμημάτων του σήματος, όπως του ψηφιακού θορύβου, ή τη διατήρηση συγκεκριμένων συχνοτικών ζωνών του σήματος. Προσαρμοζόμενα φίλτρα με σύγκλιση σε βέλτιστους συντελεστές Wiener, Μέθοδος απότομης καθόδου, Μέθοδος ελαχιστοποίησης μέσου τετραγωνικού σφάλματος LMS, Block LMS και μετασχηματισμοί Fourier, Γραμμική πρόβλεψη Levinson-Durbin, Φίλτρα πλέγματος, Μέθοδοι γραμμικών και αναδρομικών ελαχίστων τετραγώνων, Φίλτρα Kalman.

Η Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας (digital image processing) ασχολείται με την ψηφιακή καταγραφή εικόνων και με την επεξεργασία τους με Η/Υ. Επομένως, τόσο η είσοδος όσο και η έξοδός της είναι ψηφιακές εικόνες. Το αντικείμενο της επεξεργασίας μπορεί να είναι η βελτίωση της ποιότητας της εικόνας, το φιλτράρισμα του θορύβου καταγραφής ή μετάδοσης, η συμπίεση του όγκου πληροφορίας, η αποθήκευση εικόνας και η ψηφιακή μετάδοσή της. Περιεχόμενα του μαθήματος 1. Πρόσληψη εικόνων από τον άνθρωπο και τις συσκευές Φωτεινότητα και Χρώμα 2. Δημιουργία Ψηφιακών Εικόνων: Ψηφιοποίηση, Κβαντισμός 3. Οι εικόνες σαν 2Δ σήματα 3.1 Μετασχηματισμοί Fourier, z 3.2 Συνέλιξη 3.3 Φίλτρα 3.4 2Δ στοχαστικές διαδικασίες 4. Ανάλυση Εικόνας 4.1 Εύρεση ακμών, σημείων ενδιαφέροντος 4.2 Κατάτμηση εικόνας 4.3 Υπολογισμός χαρακτηριστικών 4.4 Υπολογισμοί σχημάτων, περιγράμματα 5. Βελτίωση εικόνας 5.1 Χρωματική βελτίωση 5.2 Μείωση του θορύβου 6. Πολυδιακριτική ανάλυση Βασικοί Στόχοι του Μαθήματος • Η κατανόηση της φυσικής σημασίας που έχει η εικόνα ως πληροφορία χρώματος και φωτεινότητας. • Η επέκταση των μαθηματικών εργαλείων που χρησιμοποιούνται σε 1Δ σήματα στις 2 διαστάσεις. • Η κατανόηση των προβλημάτων που επιχειρεί να αντιμετωπίσει η ΨΕΕ (ανάλυση σκηνών, μείωση θορύβου, ανίχνευση/αναγνώριση αντικειμένων, κ.λπ). • Η θεωρητική κατανόηση των εργαλείων (μαθηματικών/αλγοριθμικών) που χρησιμοποιούνται κατά την επίλυση των παραπάνω προβλημάτων. • Η εξάσκηση στην υλοποίηση των παραπάνω εργαλείων με τη μορφή προγραμμάτων (σε περιβάλλον Matlab). 

Διακριτό σήμα. Γραμμική και κυκλική συνέλιξη διακριτών σηματών. Ανάλυση Fourier διακριτών σημάτων. Διακριτός μετασχηματισμός Fourier (DFT). Μετατροπή αναλογικού σήματος σε ψηφιακό. Μετασχηματισμός Z. Συστήματα διακριτού χρόνου. Εξισώσεις διαφοράς. FIR και IIR ψηφιακά φίλτρα. Σχεδίαση ψηφιακών φίλτρων.