Modulhandbuch DSS
Diskrete Signale und Systeme
Bachelor Elektrotechnik 2020
PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Elektrotechnik
Version: 1 | Letzte Änderung: 10.09.2019 22:03 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Elders-Boll
| Anerkannte Lehrveranstaltungen | DSS_Elders-Boll |
|---|---|
| Gültig ab | Sommersemester 2022 |
| Fachsemester | 4 |
| Modul ist Bestandteil der Studienschwerpunkte | AU - Automatisierungstechnik IOT - Internet of Things IUK - Informations- und Kommunikationstechnik |
| Dauer | 1 Semester |
| ECTS | 5 |
| Zeugnistext (de) | Einführung in die diskrete Signal- und Systemtheorie und ihre wichtigsten Operatoren und Transformationen |
| Zeugnistext (en) | Introduction into signal and systems theory and the most important operations and transforms |
| Unterrichtssprache | deutsch oder englisch |
| abschließende Modulprüfung | Ja |
Inhaltliche Voraussetzungen
|
MA1 - Mathematik 1 |
trigonometrische, exp., log-Funktionen; Grenzwerte; komplexe Rechnung | |
|---|---|---|
|
MA2 - Mathematik 2 |
Integral- und Differentialrechnung; unendliche Reihen; Partialbruchzerlegung; Reihenentwicklung | |
|
GE2 - Grundlagen der Elektrotechnik 2 |
Komplexe Wechselstromrechnung | |
|
PH1 - Physik 1 |
Arbeit, Energie, Leistung, Physikalische Größen und Einheiten | |
Handlungsfelder
| Forschung: Von Ansätzen der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen. |
| Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse. |
| Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb. |
Modulprüfung
| Benotet | Ja | |
|---|---|---|
| Konzept | In der Regel schriftliche Prüfung: In der Prüfung sollen die Studierenden durch Lösen von Aufgaben zu den Verfahren und Algorithmen zur Analyse und Verarbeitung von diskreten Signalen und Systemen, wie der diskreten Faltung, der DTFT, der z-Transformation und der DFT/FFT, nachweisen, dass sie mit den im Modul erworbenen Kenntnissen und Fähigkeiten in der Lage sind, die Eigenschaften zeitdiskreter Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich zu ermitteln, darzustellen und zu interpretieren, und sie analoge Signale digitalisieren, analysieren und in einfachen zeitdiskreten Systemen verarbeiten können. Alternativ könnten die Fertigkeiten und Kenntnisse auch in einer mündlichen Prüfung ermittelt werden. |
|
| Frequenz | Jedes Semester | |
Learning Outcomes
| ID | Learning Outcome | |
|---|---|---|
| LO1 | Die Studierenden lernen die grundlegenden Verfahren und Algorithmen zur Analyse und Verarbeitung von diskreten Signalen und Systemen im Zeit- und Frequenzbereich anzuwenden, wie die diskrete Faltung, die DTFT, die z-Transformation und die DFT/FFT, die Eigenschaften zeitdiskreter Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich zu ermitteln, darzustellen und zu interpretieren, um analoge Signale digitalisieren, analysieren und mit Hilfe von zeitdiskreten Systemen verarbeiten zu können. | |
Kompetenzen
| Kompetenz | Ausprägung |
|---|---|
| Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Erkennen, Verstehen und analysieren technischer Zusammenhänge | diese Kompetenz wird vermittelt |
| MINT Modelle nutzen | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Technische Systeme simulieren | Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt |
| Technische Systeme analysieren | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Technische Systeme entwerfen | Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt |
Inhaltliche Voraussetzungen
|
MA1 - Mathematik 1 |
trigonometrische, exp., log-Funktionen; Grenzwerte; komplexe Rechnung | |
|---|---|---|
|
MA2 - Mathematik 2 |
Integral- und Differentialrechnung; unendliche Reihen; Partialbruchzerlegung; Reihenentwicklung | |
|
GE2 - Grundlagen der Elektrotechnik 2 |
Komplexe Wechselstromrechnung | |
|
PH1 - Physik 1 |
Arbeit, Energie, Leistung, Physikalische Größen und Einheiten | |
Handlungsfelder
| Forschung: Von Ansätzen der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen. |
| Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse. |
| Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb. |
Learning Outcomes
| ID | Learning Outcome | |
|---|---|---|
| LO1 | Die Studierenden lernen die grundlegenden Verfahren und Algorithmen zur Analyse und Verarbeitung von diskreten Signalen und Systemen im Zeit- und Frequenzbereich anzuwenden, wie die diskrete Faltung, die DTFT, die z-Transformation und die DFT/FFT, die Eigenschaften zeitdiskreter Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich zu ermitteln, darzustellen und zu interpretieren, um analoge Signale digitalisieren, analysieren und mit Hilfe von zeitdiskreten Systemen verarbeiten zu können. | |
Kompetenzen
| Kompetenz | Ausprägung |
|---|---|
| Naturwissenschaftliche Phänomene in Realweltproblemen erkennen und erklären | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Erkennen, Verstehen und analysieren technischer Zusammenhänge | diese Kompetenz wird vermittelt |
| MINT Modelle nutzen | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Technische Systeme simulieren | Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt |
| Technische Systeme analysieren | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Technische Systeme entwerfen | Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt |
| Typ | Vorlesung / Übungen | |
|---|---|---|
| Separate Prüfung | Ja | |
| Exemplarische inhaltliche Operationalisierung | Grundbegriffe: Klassifikation von zeitdiskreten Signale und Systemen, Stabilität, Kausalität, LSI-Systeme: zeitdiskrete Faltung zeitdiskreter Signale, Stabilität, Kausalität Abtatstung: abgetastete und zeitdiskrete Signale, Abtasttheorem, Aliasing DTFT: Herleitung, Korrespondenzen und Theoreme, Berechnung, Frequenzgang z-Transformation: Herleitung, Korrespondenzen und Theoreme, Berechnung, Rücktransformation, Übertragungsfunktion, Stabilität, Zusammenhang zwischen Frequenzgang und Übertragungsfunktion, Blockschaltbilder DFT: Herleitung, Korrespondenzen und Theoreme, Leakage-Effekt Grundlagen des Filterentwurfs: Grundlagen des Entwurfs FIR und IIR Filtern, grundlegende Eigenschaften, Vergleich von FIR und IIR Filtern |
|
Separate Prüfung
| Benotet | Ja | |
|---|---|---|
| Frequenz | Einmal im Jahr | |
| Gewicht | 20 | |
| Bestehen notwendig | Ja | |
| Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung | Nein | |
| Konzept | Semesterbegleitende Tests in Form von Aufgaben, die den bis zum jeweiligen Zeitpunkt in der Vorlesung/Übung behandelten Stoff aufgreifen und so bei Bestehen sicherstellen, dass die Grundlagen zur erfolgreichen Teilnahme an den entsprechenden Praktikumsversuchen gegeben ist. | |
| Typ | Praktikum | |
|---|---|---|
| Separate Prüfung | Ja | |
| Exemplarische inhaltliche Operationalisierung | Laborversuche, um die in der Vorlesung/Übung erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten praktisch anzuwenden. Beispielsweise zwei Versuche zur digitalen Signalverarbeitung akustischer Signale am Rechner mit iPython Notebooks oder ähnlichen Tools (Octave, Matlab, etc.): 1. Zeitdiskrete Signale und Systeme im Zeitbereich: Programmierung der zeitdiskreten Faltung und Implementierung von einfachen FIR Filtern Programmierung eines einfachen rekursiven (IIR) Systems Beurteilung der Wirkung der Filter anhand von akustischen Signalbeispielen 2. Zeitdiskrete Signale und Systeme im Frequenzbereich Analyse von einfachen FIR und IIR Filtern im Frequenzbereich mit Hilfe der DTFT und der z-Transformation Vergleich des Höreindrucks und des Frequenzgangs |
|
Separate Prüfung
| Benotet | Nein | |
|---|---|---|
| Frequenz | Einmal im Jahr | |
| Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung | Ja | |
| Konzept | Projektaufgabe im Team bearbeiten | |
Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME
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