Veranstaltung: Digitale Signalverarbeitung

Nummer:
141042
Lehrform:
Vorlesung und Übungen
Medienform:
Folien, Handouts, rechnerbasierte Präsentation, Tafelanschrieb
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Do­ro­thea Kolossa
Dozent:
Prof. Dr.-Ing. Do­ro­thea Kolossa (ETIT)
Sprache:
Deutsch
SWS:
4
LP:
5
Angeboten im:
Wintersemester

Termine im Wintersemester

  • Beginn: Montag den 16.10.2017
  • Vorlesung Montags: ab 14:15 bis 15.45 Uhr im HID
  • Übung Dienstags: ab 14:15 bis 15.00 Uhr im ID 04/459
  • Übung Dienstags: ab 14:15 bis 15.00 Uhr im ID 04/471
  • Praxisübung Dienstags: ab 15:15 bis 16.00 Uhr im ID 03/121

Prüfung

Schriftliche Prüfung am 01.03.2018

Dauer: 120min
Prüfungsanmeldung: FlexNow
Beginn: 12:30

Räume:

HIC : Die Hörsaalaufteilung wird vom Lehrstuhl bekannt gegeben

HID : Die Hörsaalaufteilung wird vom Lehrstuhl bekannt gegeben

Ziele

Die Studierenden beherrschen systematische Methoden zur vollständigen Beschreibung und Analyse bzw. Simulation digitaler Systeme, sowohl im Zeit-, als auch im Frequenzbereich. Sie kennen die Systemtheorie linearer und zeitinvarianter zeitdiskreter Systeme zur Verarbeitung bzw. Transformation von Signalfolgen gemäß mathematisch formulierbarer Vorschriften.

Die Studierenden kennen die grundlegenden Methoden zur Beschreibung und Analyse von digitalen Systemen, sowie den Aufbau von realisierenden Strukturen und Algorithmen. Sie sind in der Lage, grundlegende Aufgaben im Zusammenhang mit der Analyse und Simulation digitaler Systeme zu formulieren, zu interpretieren, zu verstehen und zu lösen.

Inhalt

  • Zeitdiskrete und digitale Signale (reell, komplex)
  • Eigenschaften diskreter Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich
  • Abtasttheoreme für reelle und komplexe Tiefpasssignale
  • z-Transformation: Existenz, Eigenschaften, Stabilität digitaler Systeme
  • Zeitdiskrete und Diskrete Fourier-Transformation: Eigenschaften, Beziehungen zu anderen Transformationen
  • Deterministische Spektralanalyse: DFT-Analyse periodischer Signale, Gebrauch von Fensterfunktionen
  • Übertragungsfunktion: Pol-/Nullstellen-Darstellung, Frequenzgang
  • Realisierbarkeitsbedingungen für digitale Systeme
  • Entwurf rekursiver Filter
  • Entwurf linearphasiger FIR-Filter
  • Strukturen digitaler Filter: Kanonische rekursive (IIR) und nichtrekursive (FIR) Strukturen
  • Merkmale und Einsatz digitaler Signalprozessoren

Voraussetzungen

keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Inhalte der Vorlesungen

  • Systemtheorie 1-3
  • Mathematik 1, 2 und 4
  • Informatik 1 und 3 (Programmierung, Digitaltechnik)

insbesondere

  • Grundlagen linearer & zeitinvarianter Systeme
  • Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik
  • Fourieranalyse
  • Laplace-Transformation
  • z-Transformation
  • Grundlagen der digitalen Schaltungstechnik
  • Grundlegende Programmierkenntnisse

Materialien

Skript:

Folien:

Übungen:

Sonstiges

Sprechzeiten im Semester (in den Semesterferien nach Vereinbarung):

Dipl.-Ing. Christopher Schymura: Dienstags 9:30-11:00 ID2/334

M.Sc. Benedikt Bönninghoff: Dienstags 9:30-11:00 ID2/328

Prof. Dr.-Ing. Dorothea Kolossa: Mittwochs 09:30-11:00 ID2/325

M.Sc. Mahdie Karbasi: Freitags 10:00-11:30 ID2/328


Hilfsmittel für die Klausur:

Als Hilfsmittel sind ausschließlich ein nicht programmierbarer Taschenrechner, eine handschriftliche Formelsammlung (ein beidseitig beschriebenes DIN A4-Blatt), sowie Schreib- und Zeichengeräte zugelassen.