Langname	Signalverarbeitung
Anerkennende LModule	SIG_BaTIN
Verantwortlich	Prof. Dr. Rainer Bartz Professor Fakultät IME
Niveau	Bachelor
Semester im Jahr	Wintersemester
Dauer	Semester
Stunden im Selbststudium	78
ECTS	5
Dozenten	Prof. Dr. Rainer Bartz Professor Fakultät IME
Voraussetzungen	Elementare Funktionen (Polynome, gebrochen rationale Funktionen, sinus, cosinus, exponential) Summen und Reihen, Grenzwerte, Regel von l'Hospital; Polynomdivision, Partialbruchzerlegung; lineare Gleichungssysteme; komplexwertige Rechnung, komplexwertige Funktionen, Polar- und kartesische Darstellungen, Euler'sche Formeln; Grundlagen einer Programmiersprache (bevorzugt C); Konstanten, Variablen, Funktionen, Felder; Datentypen, Verzweigungen, Schleifen; Strukturen, Felder von Strukturen; bitweise arbeitende Operationen; Datentyp-Konvertierung, Register, Zahlendarstellungen; Echtzeit-Verarbeitung; Compiler, Linker, Debugger
Unterrichtssprache	deutsch
separate Abschlussprüfung	Ja

Grundlagen (Signal, System, Eigenschaften)

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Signale:
Zeitdiskrete Referenzsignale (Einheitsimpuls, Einheitssprung, ...); Eigenschaften
Fourier-Reihe zeitdiskreter Signale
z-Transformation zeitdiskreter Signale

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Systeme; speziell zeitdiskrete LTI-Syteme
Signalübertragung
Differenzengleichung und Blockschaltbilder
z-Transformierte eines Verzögerungselementes
Antworten auf Referenzsignale
zeitdiskrete Faltung
rekursiv-numerische Methode
z-Übertragungsfunktion
Allgemeine Systemantworten
Pol-Nullstellendiagramm und Stabilität
Filterstrukturen DF1, DF2
IIR- und FIR-Systeme, Vergleich

Die Studierenden erarbeiten sich grundlegende Kenntnisse über Theorie und Anwendung diskreter Signale und Systeme

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Systemverhalten verstehen:
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 zeitdiskrete Signale anwenden
Sie kennen die Grundstrukturen von IIR- und FIR-Filter und können ihre Eigenschaften bewerten

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Methoden anwenden:
Die Studierenden können gängige Algorithmen zur Verarbeitung von diskreten Signalen im Zeitbereich anwenden: Faltung u.a.
Die Studierenden können gängige Algorithmen zur Verarbeitung von diskreten Signalen im Frequenzbereich anwenden: z-Transformation

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systemtheoretische Modellbildung:
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

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Anwendung systemtheoretischer Inhalte:
Die Studierenden können Anforderungen eines realen Systems in ein diskretes Systemmodell überführen und die Eigenschaften am Modell untersuchen und verifizieren

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Die Studierenden können ein zeitdiskretes System algorithmisch umsetzen

Typ	Präsenzzeit (h/Wo.)
Vorlesung	2
Übungen (ganzer Kurs)	1
Übungen (geteilter Kurs)	0
Tutorium (freiwillig)	0

keine

Abtastung von Ein- und Ausgangssignalen analoger Systeme

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Einfache Algorithmen der Signalverarbeitung

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Design eines einfachen Systems aus einer Anforderungsspezifikation

Die Studierenden können mit einem üblichen kommerziellen Werkzeug zur Signalverarbeitung umgehen

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Die Studierenden können den Übergang von kontinuierlichen zu zeitdiskreten Signalen nachvollziehen und die wesentlichen Effekte beschreiben.

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Die Studierenden können Aufgaben in einem kleinen Team lösen

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Sie können einfache Algorithmen zur Signalverarbeitung implementieren
- auf Basis von Matlab Skripts
- mit Hilfe eines DSP (Texas Instruments C6713 unter Code Composer Studio)

Typ	Präsenzzeit (h/Wo.)
Praktikum	1
Tutorium (freiwillig)	0

keine