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Digitale Signalverarbeitung

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Digitale Signalverarbeitung
Modulbezeichnung (engl.): Digital Signal Processing
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Elektrotechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2005
Code: E514
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+1U+1P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 5
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 10.12.2009]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

E514 Elektrotechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2005 , 5. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
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):
E105 Digitaltechnik
E410 Signal- und Systemtheorie


[letzte Änderung 12.03.2010]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Martin Buchholz
Dozent/innen:
Prof. Dr. Martin Buchholz


[letzte Änderung 12.03.2010]
Lernziele:
Nach erfolgreichem Abschluss ist der Studierende in der Lage die digitale Signalverarbeitung und Analyse von nachrichtentechnischen Signalen und Systemen durchzuführen. Er kennt 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 entwickeln. Der Studierende lernt digitale Systeme mit Hilfe von Matlab zu untersuchen und kennt die grundlegenden Möglichkeiten eines Simulationstools wie Simulink und SPW (Signal Processing Workstation). Die erworbenen Fähigkeiten digitale Algorithmen und Filter zu entwerfen, hat er im Rahmen der Simulation und Implementierung in einem FPGA vertieft.
Der Studierende ist somit befähigt im späteren Berufleben oder während des Master Studiums sein Wissen auf komplexe nachrichtentechnische System anzuwenden und benötigte digitale Algorithmen selbstständig zu implementieren.

[letzte Änderung 10.12.2009]
Inhalt:
1.Einleitung
  Ideale und reale Abtastung, Abtasttheorem, Praktische Gesichtspunkte der  
  Abtastung
2.Zeitdiskrete Signale und Systeme
  Diskrete Faltung, FIR- und IIR-Systeme
3.Strukturen zeitdiskreter Systeme
4.Darstellung zeitdiskreter Signale und Systeme im Frequenzbereich
5.Die z-Transformation
  Stabilität
6.Entwurf rekursiver, digitaler Filter
7.Entwurf nicht-rekursiver, digitaler Filter
8.Multiraten-Signalverarbeitung
  Dezimation und Interpolation
9.Simulation  von Algorithmen der digitalen Signalverarbeitung
10.Implementierung in Hardware
Zu allen Kapitel werden Matlab Beispiele und Übungen angeboten.

[letzte Änderung 10.12.2009]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Skript, Beamer, gemeinsame Matlab Übungen und SPW Simulation im PC Raum, Implementierung in FPGA Evaluierungsboards

[letzte Änderung 10.12.2009]
Literatur:
Oppenheim, A. V.; Schafer, R. W.: Zeitdiskrete Signalverarbeitung, Oldenbourg Verlag, 1999
Stearns, S.D.; Hush D.R.: Digitale Vararbeitung analoger Signale, Oldenbourg, 1999
Von Grünigen, D. Ch.: Digitale Signalverarbeitung, Carl-Hanser Verlag, 2004
Kammeyer, K.-D. / Kroschel K.: Digitale Signalverarbeitung – Filterung und Spektralanalyse, Teubner
Goetz, H.: Einführung in die digitale Signalverarbeitung, Teubner Verlag, 1998
Werner, M.: Digitale Signalverarbeitung mit Matlab, Intensivkurs mit 16 Versuchen, Vieweg, 2006
Brigham, E.O.: FFT Anwendungen, Oldenbourg, 1997

[letzte Änderung 10.12.2009]
 
[Thu Nov 21 23:37:02 CET 2024, CKEY=edsa, BKEY=e, CID=E514, LANGUAGE=de, DATE=21.11.2024]