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Hardware Implementierung Digitaler Algorithmen in DSP und FPGA

Modulbezeichnung: Hardware Implementierung Digitaler Algorithmen in DSP und FPGA
Studiengang: Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019
Code: E2910
SWS/Lehrform: 2V+2P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Projektarbeit

[letzte Änderung 31.03.2019]
Zuordnung zum Curriculum:
E2910 Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019, 2. Semester, Pflichtfach, technisch
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 zu analysieren, welche Implementierung für komplexe Algorithmen der Informationstechnik zu wählen ist.
- kann der Studierende die unterschiedlichen modernen Elektronikbausteine zur Realisierung der digitalen Signalverarbeitung in einem Software Defined Radio oder einem kognitiven Radio beschreiben.
-         Er kann eine Optimierung eines digitalen Systems durchführen, da er die Randbedingungen eines optimalen Software/Hardware Partitionings kennengelernt hat.
- Er schätzt die Machbarkeit und den Aufwand der Implementierung dieser Systeme je nach Zieltechnologie ab.
-         Er wählt die Zieltechnologie (Digitale Signalprozessoren, Mikrocontroller oder Hardware basierte Lösung) aus.
-         Er ist in der Lage die Entwicklungsschritte mit Hilfe moderner Entwicklungswerkzeuge, sowohl zur Realisierung dieser Systeme in einem DSP, als auch in einem FPGA, selbstständig durchzuführen.
- Der Studierende implementiert für mehrere Anwendungsbeispiele  Digitale Signalverarbeitungsalgorithmen.
-         Er überprüft messtechnisch die Funktionalität der implementierten Algorithmen.

[letzte Änderung 18.07.2019]
Inhalt:
1. Digitale Algorithmen in der Informationstechnik
2. Software Defined Radio Architekturen
3. Hardware-Software Partioning
4. Simulation mit EDA Tools
5. Grundlagen von Digitalen Signalprozessoren (DSP)
6. Einführung in programmierbare Hardware (FPGA)
7. Rechnergestütze Echtzeit-Realisierung in Digitale Signalprozessoren (DSP) und programmierbarer Hardware (FPGA)
8. Synthese, Place und Route, Backannotation und Debugging
9. Messtechnik

[letzte Änderung 18.07.2019]
Lehrmethoden/Medien:
Skript, Beamer, EDA Simulations-Tools, Laborarbeit mit aktuellen DSP und FPGA Entwicklungsboards

[letzte Änderung 31.03.2019]
Literatur:
Abut, Hüseyin; Hansen, John H.L.; Takeda, Kazuya: DSP for In-Vehicle and Mobile Systems, Springer, 2005
Bateman, Andrew; Paterson-Stephens, Iain: The DSP Handbook, Algorithms, Applications and Design Techniques, Prentice Hall, 2002
Haykin, Simon: Digital Communication Systems, John Wiley & Sons, 2002
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.)
Proakis, John G.: Digital Communications, (akt. Aufl.)
Stearns, Samuel D.; Hush Don R.: Digitale Verarbeitung analoger Signale, Oldenbourg, 1999, 7. Aufl.
von Grünigen, Daniel Ch.: Digitale Signalverarbeitung, Hanser, (akt. Aufl.)
Wolf, Wayne: FPGA Based System Design, Prentice Hall, (akt. Aufl.)

[letzte Änderung 18.07.2019]
[Sun Jul 25 04:17:50 CEST 2021, CKEY=emE2910, BKEY=eim, CID=E2910, LANGUAGE=de, DATE=25.07.2021]