Modulhandbuch

Elektrische Energietechnik / Physik (EP)

Digitale Signalverarbeitung

Empfohlene Vorkenntnisse

Modul Signale und Systeme, Modul Mathematik 1, Modul Mathematik 2

Lehrform Seminar
Lernziele / Kompetenzen

Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden sowohl deterministische als auch stochastische Signale mathematisch beschreiben und das Zusammenspiel von Signalen in linearen Systemen berechnen. Sie beherrschen die Anwendung der Integraltransformationen (Fourierreihe, Fouriertransformation, zeitdiskrete Fouriertransformation und z-Transformation) zur Beschreibung von Signalen und Systemen in Zeit- und Frequenzbereich. Sie sind mit den grundlegenden Eigenschaften von digitalen Filtern und den Grundzügen des Filterentwurfs vertraut.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90h
Workload 150h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K45 + Projektarbeit

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. Stephan Pfletschinger

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Zweiter Studienabschnitt Studiengang EI

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.