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Digitale Signalverarbeitung

Modulbezeichnung: Digitale Signalverarbeitung
Modulbezeichnung (engl.): Digital Signal Processing
Studiengang: Elektro- und Informationstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018
Code: E2510
SWS/Lehrform: 2V+2P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 5
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur
Zuordnung zum Curriculum:
E2510 Elektro- und Informationstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018, 5. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Martin Buchholz
Dozent: Prof. Dr. Martin Buchholz

[letzte Änderung 10.09.2018]
Lernziele:
Nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls
 
-         ist der Studierende in der Lage die digitale Signalverarbeitung und Analyse von nachrichtentechnischen Signalen und Systemen durchzuführen.
- Er erlernt die verschiedenen Strukturen zeitdiskreter Systeme und kann sie mit Hilfe der diskreten Fourier-Transformation und der z-Transformation analytisch untersuchen.
-         Er ist befähigt, ausgehend von einer geforderten Filterspezifikation, digitale, rekursive und nicht-rekursive Filter zu spezifizieren und zu realisieren.
-         Der Studierende kann Entwicklungswerkezeuge anwenden, die Algorithmen  simulieren und mittels eines modellbasierten Ansatzes in einem FPGA implementieren.
-         Er kann den Design Flow zur echtzeitfähigen Realisierung digitaler Algorithmen beschreiben.
- Der Studierende implementiert im Rahmen dieses Modul eigenständig Digitale Filter, Signalgeneratoren und weitere Digitale Algorithmen.

[letzte Änderung 18.07.2019]
Inhalt:
1. Einleitung, Motivation
2. Grundlagen
3. Ideale und reale Abtastung, Abtasttheorem, Praktische Gesichtspunkte der Abtastung
4. Zeitdiskrete Signale und Systeme
5. Diskrete Faltung, FIR- und IIR-Systeme
6. Strukturen zeitdiskreter Systeme
7. Darstellung zeitdiskreter Signale und Systeme im Frequenzbereich
8. Die z-Transformation
9. Entwurf rekursiver, digitaler Filter
10. Entwurf nicht-rekursiver, digitaler Filter
11. Simulation digitaler Signalverarbeitungssysteme
12. Model-based Implementierung digitaler Algorithmen in einem FPGA
  
Zu allen Kapitel werden ßbungen angeboten. Parallel zum Theorieteil werden im PC Raum digitale Algorithmen mit einem geeigneten Software Tool simuliert und für die Realisierung in einem FPGA (Field Programable Gate Array) oder DSP (Digital Signal Processor) vorbereitet.

[letzte Änderung 18.07.2019]
Lehrmethoden/Medien:
Skript, Beamer, PC-Raum, EDA Simulations-Tools mit Classroom Lizenzen

[letzte Änderung 13.12.2018]
Literatur:
Brigham, Elbert Oran: FFT Anwendungen, Oldenbourg, 1997
Götz, Hermann: Einführung in die digitale Signalverarbeitung, Teubner, 1998, 3. Aufl.
Hoffmann, Josef; Quint, Franz: Signalverarbeitung mit Matlab und Simulink: anwendungsorientierte Simulationen, Oldenbourg, 2007
Kammeyer, Karl-Dirk; Kroschel, Kristian: Digitale Signalverarbeitung  Filterung und Spektralanalyse mit MATLAB-ßbungen, Springer Vieweg, (akt. Aufl.)
Oppenheim, Alan V.; Schafer, Ronald W.; Buck, John R.: Zeitdiskrete Signalverarbeitung, Oldenbourg, (akt. Aufl.)
Schmidt, Herrad; Schwabl-Schmidt, Manfred: Digitale Filter: Theorie und Praxis mit AVR-Mikrocontrollern, Springer Vieweg, 2014, ISBN 978-3658035228
Stearns, Samuel D.; Hush Don R.: Digitale Verarbeitung analoger Signale, Oldenbourg, 1999, 7. Aufl.
von Grünigen, Daniel Ch.: Digitale Signalverarbeitung, Hanser, (akt. Aufl.)
Werner, Martin: Digitale Signalverarbeitung mit Matlab, Intensivkurs mit 16 Versuchen, Vieweg + Teubner, (akt. Aufl.)

[letzte Änderung 18.07.2019]
[Mon May 25 21:28:30 CEST 2020, CKEY=e3E2510, BKEY=ei, CID=E2510, LANGUAGE=de, DATE=25.05.2020]