Modul

SIG - Signalverarbeitung

Bachelor Technische Informatik 2020

PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Technische Informatik

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

Anerkannte Lehrveran­staltungen SIG_Bartz
Fachsemester 3
Dauer 1 Semester
ECTS 5
Zeugnistext (de) Signalverarbeitung
Zeugnistext (en) Signal Processing
Unterrichtssprache deutsch
abschließende Modulprüfung Ja
Inhaltliche Voraussetzungen
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
Handlungsfelder
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
Modulprüfung
Benotet Ja
Frequenz Jedes Semester
Prüfungskonzept

schriftliche Prüfung (Klausur)

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

Inhaltliche Voraussetzungen
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
Handlungsfelder
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
Learning Outcomes
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.
Kompetenzen
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

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)

Separate Prüfung

keine

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)

Separate Prüfung
Benotet Nein
Frequenz Einmal im Jahr
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung Ja
Prüfungskonzept

Projektaufgaben in einem kleinen Team bearbeiten


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