Digitale Signalverarbeitung

Die Signalverarbeitung, insbesondere die digitale Signalverarbeitung, stellt einen integralen Bestandteil nahezu jedes elektronischen Endgeräts dar. Wichtige Anwendungsbereiche sind die Mobilkommunikation, Medizintechnik, Automatisierungstechnik und die digitale Audio- und Videosignalverarbeitung. In diesem Modul lernen Sie die wichtigsten Werkzeuge der digitalen Signalverarbeitung kennen.

Die Studierenden lernen grundlegende mathematische Verfahren zur Beschreibung linearer zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter Systeme in der Signalverarbeitung und die Unterschiede in der Beschreibung und im Verhalten zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter Systeme im Zeit- und Frequenzbereich kennen. Sie sind damit in der Lage, Verfahren der Datenreduktion einzusetzen.

• Überblick über die Nachrichtentechnik, Signalbetrachtung im Zeitbereich und Frequenzbereich, Transformation der Signale in den Frequenzbereich durch die Fourier-Transformation, Diskussion des Abtast- und Interpolationstheorems.
• Zeitdiskrete System und deren Beschreibung durch Differenzengleichungen, Verhalten der Systeme im Zeit- und Frequenzbereich, Darstellung zeitdiskreter Systeme im z-Bereich und durch das Pol-Nullstellen-Diagramm.
• Analoge Filteranalyse und -synthese, Konvertierung analoger Filter über die bilineare und die Impulsinvarianz-Transformation in digitale Systeme, Entwurf rekursiver und nichtrekursiver Filter und Diskussion der Realisierungsstrukturen.
• Einführung in die räumliche Signalverarbeitung.

• Das Praktikum orientiert sich an der Vorlesung und basiert im Wesentlichen auf Simulationen mit MATLAB. Es umfasst Signalanalyse im Zeit- und Frequenzbereich, zeitdiskrete lineare Systeme. Filterstrukturen und deren Verhalten im Zeit- und Frequenzbereich, Pol-Nullstellen Diagramm, Simulation von Rauschsignalen und einfache Signalanalyse zufälliger Signale.

• Umfang: 2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung, 1 SWS Praktikum
• Zeiten:
  
  • Vorlesung: Die Veranstaltung findet dieses Semester nicht statt.
  • Übung: findet dieses Semester nicht statt
  • Praktikum: findet dieses Semester nicht statt
• Prüfungsform: Klausur (120 Minuten)
• Unterlagen zur Vorlesung, den Übungen und dem Praktikum finden Sie im ILIAS.

• Stearns, S.D., Digitale Verarbeitung analoger Signale, Oldenbourg Verlag, 1999.
• Oppenheim, A.V., Zeitdiskrete Signalverarbeitung, Pearson Studium, 2004.
• Ohm, J.R., Lüke, H.D., Signalübertragung, Springer, 2010.