Modulhandbuch SIG

Signalverarbeitung

Bachelor Technische Informatik 2020

Version: 2 | Letzte Änderung: 20.05.2021 15:26 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Bartz

Anerkannte Lehrveranstaltungen	SIG_Bartz
Gültig ab	Wintersemester 2021/22
Fachsemester	3
Dauer	1 Semester
ECTS	5
Zeugnistext (de)	Signalverarbeitung
Zeugnistext (en)	Signal Processing
Unterrichtssprache	deutsch
abschließende Modulprüfung	Ja

MA1 - Mathematik 1	Elementare Funktionen (Polynome, gebrochen rationale Funktionen, sinus, cosinus, exponential) Summen und Reihen Grenzwerte Regel von l'Hospital Partialbruchzerlegung lineare Gleichungssysteme
PI1 - Praktische Informatik 1	Grundlagen einer Programmiersprache (bevorzugt C): Konstanten, Variablen, Funktionen; Datentypen, Verzweigungen, Schleifen, Felder; Strukturen, Felder von Strukturen
MA2 - Mathematik 2	komplexwertige Rechnung; komplexwertige Funktionen; Polar- und kartesische Darstellungen; Euler'sche Formeln
GSP - Grundlagen der Systemprogrammierung	bitweise arbeitende Operationen; Datentyp-Betrachtungen, Register, Zahlendarstellungen; Echtzeit-Verarbeitung; Compiler, Linker, Debugger

Systeme zur Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Informationen für technische Anwendungen planen, realisieren und integrieren

Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten

Informationstechnische Systeme und Prozesse organisieren und betreiben

Benotet	Ja
Konzept	schriftliche Prüfung (Klausur)
Frequenz	Jedes Semester

ID	Learning Outcome
LO1	Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse über Theorie und Anwendung diskreter Signale und Systeme. Die Studierenden kennen die gängigen Beschreibungen diskreter Systeme im Zeit- und Frequenzbereich und können sie analysieren. Sie kennen das Prinzip der diskreten Faltungsoperation und können Faltungsergebnisse berechnen. Sie kennen die z-Transformation und können Sie auf gängige Signale anwenden. Sie kennen die Grundstrukturen von IIR- und FIR-Filter und können ihre Eigenschaften bewerten. Die Studierenden können mit systemtechnischen Blockschaltbilder umgehen. Sie können die Eigenschaften eines zeitdiskreten Systems im Zeit- und Frequenzbereich ermitteln, darstellen und interpretieren. Sie können die Stabilität eines Systems beurteilen. Die Studierenden können gängige Algorithmen zur Verarbeitung von diskreten Signalen in Software umsetzen. Sie haben erste Erfahrungen mit Matlab und einem DSP gewonnen.

Kompetenz	Ausprägung
In Systemen denken	diese Kompetenz wird vermittelt
fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme analysieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme entwerfen	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme realisieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen	diese Kompetenz wird vermittelt

MA1 - Mathematik 1	Elementare Funktionen (Polynome, gebrochen rationale Funktionen, sinus, cosinus, exponential) Summen und Reihen Grenzwerte Regel von l'Hospital Partialbruchzerlegung lineare Gleichungssysteme
PI1 - Praktische Informatik 1	Grundlagen einer Programmiersprache (bevorzugt C): Konstanten, Variablen, Funktionen; Datentypen, Verzweigungen, Schleifen, Felder; Strukturen, Felder von Strukturen
MA2 - Mathematik 2	komplexwertige Rechnung; komplexwertige Funktionen; Polar- und kartesische Darstellungen; Euler'sche Formeln
GSP - Grundlagen der Systemprogrammierung	bitweise arbeitende Operationen; Datentyp-Betrachtungen, Register, Zahlendarstellungen; Echtzeit-Verarbeitung; Compiler, Linker, Debugger

Systeme zur Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Informationen für technische Anwendungen planen, realisieren und integrieren

Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten

Informationstechnische Systeme und Prozesse organisieren und betreiben

ID	Learning Outcome
LO1	Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse über Theorie und Anwendung diskreter Signale und Systeme. Die Studierenden kennen die gängigen Beschreibungen diskreter Systeme im Zeit- und Frequenzbereich und können sie analysieren. Sie kennen das Prinzip der diskreten Faltungsoperation und können Faltungsergebnisse berechnen. Sie kennen die z-Transformation und können Sie auf gängige Signale anwenden. Sie kennen die Grundstrukturen von IIR- und FIR-Filter und können ihre Eigenschaften bewerten. Die Studierenden können mit systemtechnischen Blockschaltbilder umgehen. Sie können die Eigenschaften eines zeitdiskreten Systems im Zeit- und Frequenzbereich ermitteln, darstellen und interpretieren. Sie können die Stabilität eines Systems beurteilen. Die Studierenden können gängige Algorithmen zur Verarbeitung von diskreten Signalen in Software umsetzen. Sie haben erste Erfahrungen mit Matlab und einem DSP gewonnen.

Kompetenz	Ausprägung
In Systemen denken	diese Kompetenz wird vermittelt
fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme analysieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme entwerfen	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme realisieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen	diese Kompetenz wird vermittelt

Typ	Vorlesung / Übungen
Separate Prüfung	Nein
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung	Einführung in Signale und System Faltung zweier beschränkter zeitdiskreter Signale Rekursiv-numerische Methode zur Ausgangssignal-Bestimmung Berechnung der z-Transformierten diskreter Signale Rücktransformation mittels Theoreme und Partialbruchzerlegung Erstellung von Blockschaltbildern aus Differenzengleichungen Überführung eines diskreten Systems in eine Normalform Implementierung eines allgemeinen diskreten Systems Feststellung der Stabilität eines diskreten Systems aus der Pol-Lage Diskrete Fourier-Transformation (DFT) und Inverse (iDFT)

Typ	Praktikum
Separate Prüfung	Ja
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung	Programme zur Signalverarbeitung/Filterung erstellen: - blockbasiert auf Basis der Matlab-Skriptsprache - für Realtime-Anwendungen auf Basis von C für einen digitalen Signalprozessor (DSP)

Benotet	Nein
Frequenz	Einmal im Jahr
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung	Ja
Konzept	Projektaufgaben in einem kleinen Team bearbeiten

Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME