Lehrver­anstaltung

SMP - Signalverarbeitung mit Matlab/Python und µC

PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: SMP

Version: 2 | Letzte Änderung: 11.09.2019 21:45 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben

Langname Signalverarbeitung mit Matlab/Python und µC
Anerkennende LModule SMP_BaET, SMP_BaTIN
Verantwortlich
Prof. Dr. Harald Elders-Boll
Professor Fakultät IME
Niveau Bachelor
Semester im Jahr Wintersemester
Dauer Semester
Stunden im Selbststudium 78
ECTS 5
Dozenten
Prof. Dr. Harald Elders-Boll
Professor Fakultät IME

Prof. Dr. Uwe Dettmar
Professor Fakultät IME

Prof. Dr.-Ing. Christoph Pörschmann
Professor Fakultät IME
Voraussetzungen grundlegende prozedurale Programmierkenntnisse
Grundkenntnisse der digitalen Signalverarbeitung: Abtasttheorem, Digitale Filter, Fouriertransformation
Unterrichtssprache deutsch und englisch
separate Abschlussprüfung Ja
Literatur
Welch, Wright, Morrow: Real-Time Digital Signal Processing (CRC Press)
Abschlussprüfung
Details
In der Projektarbeit implementieren die Studierenden eine vorgegebenes Verfahrens der digitalen Signalverarbeitung in Teamarbeit und weisen somit nach, dass sie in der Lage sind Systeme und Anwendungen der Signalverarbeitung in unterschiedichen Anwendungsbereichen entwickeln zu können

Für die Modulnote werden die Projektarbeit, die Abschlusspräsentation der Projektarbeit und der schriftliche Bericht zur Projektarbeit jeweils nach mehreren Kriterien separat bepunktet und dann aus der Gesamtpunkzahl die Modulnote abgeleitet.
Mindeststandard
50% der maximal möglichen Gesamtpunktzahl.
Prüfungstyp
In der Projektarbeit implementieren die Studierenden eine vorgegebenes Verfahrens der digitalen Signalverarbeitung in Teamarbeit und weisen somit nach, dass sie in der Lage sind Systeme und Anwendungen der Signalverarbeitung in unterschiedichen Anwendungsbereichen entwickeln zu können

Für die Modulnote werden die Projektarbeit, die Abschlusspräsentation der Projektarbeit und der schriftliche Bericht zur Projektarbeit jeweils nach mehreren Kriterien separat bepunktet und dann aus der Gesamtpunkzahl die Modulnote abgeleitet.

Lernziele
Kenntnisse
Prinzipien der digitalen Signalverarbeitung:
Abtastung und Rekonstruktion
Digitale Filter
DFT und FFT
Implementierung der Faltung mit Hilfe der FFT
Spektralanalyse
Signalgenerierung

Echtzeitsignalverarbeitung:
Interrupt und Polling
Blockbasierte Signalverarbeitung
Fertigkeiten
Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung anwenden:
Grundlegende Prinzipien der digitalen Signalverarbeitung verstehen und erklären können
Unterschiedliche Filter Typen und Implementierungen vergleichen und bewerten können

Implementierung und Echtzeitsignalverarbeitung:
Grundlegende Problematik der Echtzeitsignalverarbeitung darstellen können
Einflussfaktoren auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit benennnen können
Grundlegende Verfahren zur Echtzeitsignalverarbeitung verstehen und erklären können
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Vorlesung 1
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
Beispiel Code für einzelne Themen aus der Vorlesung
Separate Prüfung
keine

Lernziele
Fertigkeiten
Implementierung einfacher Verfahren der Signalverarbeitung in Python/Matlab und auf Mikroprozessoren.
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Praktikum 2
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Versuchsanleitungen mit Code Skeletons
Separate Prüfung
keine

Lernziele
Fertigkeiten
Implementierung in Python/Matlab:
Algorithmus in Python/Matlab programmieren, debuggen und optimieren.

Implementierung auf einem Mikroprozessor
Algorithmus in C auf Zielprozessor programmieren
Entwicklungsumgebung kennen und nutzen können
Algorithmus auf den verwendeten Hardware effizient realisieren

komplexe Aufgaben im Team bewältigen:
einfache Projekte planen und steuern
Absprachen und Termine einhalten
Reviews planen und durchführen

Verfahren der Signalverarbeitung auf Zielplatform implementieren:
Vorgegebene Verfahren der digitalen Signalverarbeitung verstehen
Notwendige Literatur beschaffen und verstehen
Mathematisch formulierte Verfahren in Programmcode umsetzen
Programm testen, prüfen und optimieren

Arbeitsergebnisse darstellen:
Präsentation der Ergebnisse der Projektarbeit (in Englisch)
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Projekt 1
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Installierte Software auf den Laborrechnern
Mikroprozessorboards mit Code-Skeletons für kostenfreie Entwicklungsumgebung
Separate Prüfung
keine

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