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Hardware Implementierung Digitaler Algorithmen in DSP und FPGA

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Hardware Implementierung Digitaler Algorithmen in DSP und FPGA
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).
Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019
Code: E2910
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P211-0147
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+2P (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: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Projektarbeit

[letzte Änderung 31.03.2019]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

E2910 (P211-0147) Elektro- und Informationstechnik, Master, ASPO 01.04.2019 , 2. Semester, Pflichtfach, technisch
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):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Martin Buchholz
Dozent/innen: 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]
Weitere Lehrmethoden und 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]
 
[Thu Nov 21 09:59:36 CET 2024, CKEY=emE2910, BKEY=eim, CID=E2910, LANGUAGE=de, DATE=21.11.2024]