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Digitale Signalverarbeitung

Modulbezeichnung: Digitale Signalverarbeitung
Modulbezeichnung (engl.): Digital Signal Processing with  FPGA  Implementation
Studiengang: Elektrotechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2012
Code: E1514
SWS/Lehrform: 3V+1U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 5
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 10.02.2013]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
E1514 Elektrotechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2012, 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):
E1105 Digitaltechnik
E1410 Signal- und Systemtheorie


[letzte Änderung 14.07.2016]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
E1611 Digitale Übertragungssysteme


[letzte Änderung 05.05.2013]
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Martin Buchholz
Dozent:
Prof. Dr. Martin Buchholz


[letzte Änderung 14.07.2016]
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 ist außerdem in der Lage die Algorithmen zu simulieren und in einem FPGA zu implementieren. Er hat Kenntnisse über den Design Flow zur echtzeitfähigen Realisierung digitaler Algorithmen.

[letzte Änderung 20.04.2016]
Inhalt:
1. Einleitung, Motivation
2. Grundlagen
Ideale und reale Abtastung, Abtasttheorem, Praktische Gesichtspunkte der Abtastung
3. Zeitdiskrete Signale und Systeme
Diskrete Faltung, FIR- und IIR-Systeme
4. Strukturen zeitdiskreter Systeme
5. Darstellung zeitdiskreter Signale und Systeme im Frequenzbereich
6. Die z-Transformation
7. Entwurf rekursiver, digitaler Filter
8. Entwurf nicht-rekursiver, digitaler Filter
9. Model-based Implementierung digitaler Algorithmen in einem FPGA
 
Zu allen Kapitel werden Übungen angeboten. Parallel zum Theorieteil werden im PC Raum digitale Algorithmen mit einem geeigneten Software Tool (SPW von Synopsys)simuliert und für die Realisierung in einem FPGA (Field Programable Gate Array) vorbereitet.

[letzte Änderung 20.04.2016]
Lehrmethoden/Medien:
Skript, Beamer, PC-Raum, EDA Simulations-Tools (Matlab und SPW)

[letzte Änderung 20.04.2016]
Literatur:
Brigham, E.O.: FFT Anwendungen, Oldenbourg, 1997
Goetz, H.: Einführung in die digitale Signalverarbeitung, Teubner, 1998
Hoffmann, J.; Quint F.: Signalverarbeitung mit Matlab und Simulink, Oldenbourg, 2007
Kammeyer, K.-D.; Kroschel K.: Digitale Signalverarbeitung – Filterung und Spektralanalys, Teubner
Oppenheim, A. V.; Schafer, R. W.: Zeitdiskrete Signalverarbeitung, Oldenbourg, 1999
Stearns, S.D.; Hush D.R.: Digitale Verarbeitung analoger Signale, Oldenbourg, 1999
von Grünigen, D. Ch.: Digitale Signalverarbeitung, Carl Hanser, 2004
Werner, M.: Digitale Signalverarbeitung mit Matlab, Intensivkurs mit 16 Versuchen, Vieweg, 2006

[letzte Änderung 14.04.2013]
[Fri Oct 22 06:05:17 CEST 2021, CKEY=edsb, BKEY=e2, CID=E1514, LANGUAGE=de, DATE=22.10.2021]