Elektrotechnik/Informationstechnik

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Fakultät EMI

Modulhandbuch

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Digitale Signalverarbeitung

Empfohlene Vorkenntnisse

Module Signale und Systeme, Mathematik 1 und Mathematik 2
Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage zeitkontinuierliche, lineare, zeitinvariante Systeme mit einem Eingang und einem Ausgang (LTI-SISO-Systeme) im Zeitbereich und Frequenzbereich mathematisch mittels der Eingangs-Ausgangs-Differentialgleichung, der Übertragungsfunktion und dem Bode-Diagramm zu beschreiben sowie zu klassifizieren und deren Verhalten zu anhand wichtiger Kenngrößen vorherzusagen. Die
Studierenden verstehen das Prinzip der Rückkopplung und sind in der Lage lineare Regler vom Typ PID anhand gegebener Anforderungen auszuwählen und im Zeit- und Frequenzbereich auszulegen.
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60h
Workload 120h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Modulklausur K90
Modulverantwortlicher

Prof. Dr. Jörg Fischer
Empf. Semester EI-04, EI-plus-04
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Zweiter Studienabschnitt Studiengang EI, EI-plus, MKA, MK-plus, MT
Veranstaltungen

Digitale Signalverarbeitung

Art Seminar
Nr. EMI836
SWS 4.0
Lerninhalt

Zeitdiskrete Signale im Zeitbereich:

  • Elementare Signale und Operationen
  • Orthogonalität und Korrelation

Zeitdiskrete Signale im Frequenzbereich:

  • Fourierreihe und Fouriertransformation
  • Zeitdiskrete Fouriertransformation (DTFT)
  • Diskrete Fouriertransformation (DFT, FFT)
  • Z-Transformation

Beschreibung stochastischer Signale:

  • Mittelwert, quadratischer Mittelwert und Varianz
  • Statistische Unabhängigkeit und Korrelationsfunktionen
  • Stochastische Prozesse im Frequenzbereich

Analog-Digital-Umsetzung

  • Das Abtasttheorem
  • Quantisierung

Zeitdiskrete System und Digitale Filter

  • Beschreibung von digitalen Filtern
  • Pol-Nullstellen-Diagramm und Filterstrukturen

Im Rahmen der Projektarbeit werden folgende Themen praktisch behandelt:

  • Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandlung
  • FFT
  • Nichtrekursive Filter: FIR
  • Rekursive Filter: IIR OFDM und Channel Sounding
Literatur
  • K.-D. Kammeyer, K. Kroschel, Digitale Signalverarbeitung: Filterung und Spektralanalyse mit MATLAB-Übungen. 8. Auflage, Springer Vieweg, 2012.
  • D. C. von Grünigen, Digitale Signalverarbeitung - mit einer Einführung in die kontinuierlichen Signale und Systeme, 5th ed. Hanser, 2014.
  • T. Frey, M. Bossert, Signal- und Systemtheorie. Vieweg+Teubner, 2004.
  • N. Fliege, M. Gaida, Signale und Systeme: Grundlagen und Anwendungen mit MATLAB. J. Schlembach Fachverlag, 2008.
  • M. Meyer, Signalverarbeitung: Analoge und digitale Signale, Systeme und Filter, 8. Auflage, Springer Vieweg, 2017.
  • A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, Zeitdiskrete Signalverarbeitung. R. Oldenbourg Verlag, 1999.
  • M. Werner, Digitale Signalverarbeitung mit Matlab. Vieweg+Teubner, 2012. T. Frey, M. Bossert, Signal- und Systemtheorie. Vieweg+Teubner, 2004.
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