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Zeitdiskrete Signalverarbeitung

Einfluss der Taktratenumsetzung mit nicht-idealen Filtern

Kurzbeschreibung

Die Vorlesung Zeitdiskrete Signalverarbeitung gibt eine Einführung in elementare Techniken der digitalen Signalverarbeitung. Es wird besonderer Wert auf eine möglichst anschauliche und praxisorientierte Beschreibung gelegt. Die Studierenden sammeln eigene praktische Erfahrung in den Übungen durch den Einsatz von Matlab.

Vorlesungsinhalte

  • Zeitdiskrete Signale: Elementare Signale, Gerade/ungerade Signale,Harmonische Exponentialschwingungen
  • Fourierreihe periodischer zeitdiskreter Signale: Parsevaltheorem, Symmetriebeziehungen
  • Zeitdiskrete Systeme: LTI, Stoßantwort
  • Fouriertransformation zeitdiskreter Signale
  • Abtasttheorem
  • Differenzengleichungen und z-Transformation
  • FIR und IIR Filterentwurf
  • DFT, FFT
  • Zyklische Faltung, Overlap-add und Overlap-save
  • Multiratensignalverarbeitung

Lernergebnisse & Fachliche Kompetenzen

Die Studierenden sind nach dem Besuch der Lehrveranstaltung in der Lage,

  • zeitdiskrete Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich mit Methoden der Signalverarbeitung zu beschreiben
  • zeitdiskrete Systeme bzgl. Stabilittät, Einschwingverhalten etc. zu analysieren und zu bewerten
  • selbtändig digitale Filter mit vorgegebnenen Eigenschaften zu entwerfen
  • digitale Filter recheneffizient in Software zu realisieren
  • auch komplexere Signalverarbeitungsalgorithmen recheneffizient in Matlab zu implementieren

Die Studierenden

  • haben weitreichende Fertigkeiten in Matlab erworben, die sich auch außerhalb der Realisierung von Signalverarbeitungsalgorithmen einsetzen können,
  • können aus einer vorgegebenen Aufgabenstellung ein Programm entwerfen, realisieren, testen und die erzielten Ergebnisse auswerten, anschaulich präsentieren und diskutieren,
  • können in einer Gruppe umfangreichere Aufgabenstellungen gemeinsam analysieren, in Teilaufgaben zerlegen und lösungsorientiert bearbeiten.

Methodische Umsetzung

  • Vorlesungen mit überwiegendem Tafeleinsatz, vereinzelt Folien-Präsentationen
  • Präsenzübungen mit Übungsblättern und Demonstrationen am Rechner
  • Praktische Übungen mit Matlab, in denen Studierende eigenständig Lösungswege erarbeiten und Signalverarbeitungsalgorithmen implementieren, testen sowie Ergebnisse auswerten.

Empfohlene Literatur

  • Doblinger, Gerhard: "Zeitdiskrete Signale und Systeme", Eine Einführung in die grundlegenden Methoden der digitalen Signalverarbeitung

Einordnung

  • Veranstaltung für Bachelor Studierende
  • ECTS: 6
  • Sprache: Deutsch
  • Semester: Sommersemester

Die Universität der Informationsgesellschaft