Modul
SMP - Signalverarbeitung mit Matlab/Python und µC
Bachelor Technische Informatik 2020
PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Technische Informatik
Version: 2 | Letzte Änderung: 15.09.2019 23:57 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Elders-Boll
| Anerkannte Lehrveranstaltungen | SMP_Elders-Boll |
|---|---|
| Fachsemester | 5 |
| Modul ist Bestandteil des Studienschwerpunkts | IOT - Internet of Things |
| Dauer | 1 Semester |
| ECTS | 5 |
| Zeugnistext (de) | Signalverarbeitung mit Matlab/Python und Mikroprozessoren |
| Zeugnistext (en) | Real-Time Digital Signal Processing |
| Unterrichtssprache | deutsch und englisch |
| abschließende Modulprüfung | Ja |
Inhaltliche Voraussetzungen
|
SIG -Signalverarbeitung |
Grundbegriffe von zeitdiskreten Signale und Systemen, Stabilität, Kausalität LSI-Systeme: zeitdiskrete Faltung zeitdiskreter Signale, FIR und IIR Filter Abtastung, Abtasttheorem, Aliasing DTFT, Frequenzgang z-Transformation, Zusammenhang zwischen Frequenzgang und Übertragungsfunktion, Blockschaltbilder DFT, Leakage-Effekt |
|
|---|---|---|
Handlungsfelder
Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten
Informationstechnische Systeme und Prozesse organisieren und betreiben
Modulprüfung
| Benotet | Ja | |
|---|---|---|
| Frequenz | Einmal im Jahr | |
Prüfungskonzept
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.
Learning Outcomes
Kompetenzen
diese Kompetenz wird vermittelt
fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren
Systeme analysieren
Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden
Systeme entwerfen
Systeme realisieren
Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen
Systeme prüfen
Projekte organisieren
Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
Befähigung zum lebenslangen Lernen
Kommunikative und interkulturelle Fähigkeiten anwenden
Informationen beschaffen und auswerten; Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern
Inhaltliche Voraussetzungen
|
SIG -Signalverarbeitung |
Grundbegriffe von zeitdiskreten Signale und Systemen, Stabilität, Kausalität LSI-Systeme: zeitdiskrete Faltung zeitdiskreter Signale, FIR und IIR Filter Abtastung, Abtasttheorem, Aliasing DTFT, Frequenzgang z-Transformation, Zusammenhang zwischen Frequenzgang und Übertragungsfunktion, Blockschaltbilder DFT, Leakage-Effekt |
|
|---|---|---|
Handlungsfelder
Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten
Informationstechnische Systeme und Prozesse organisieren und betreiben
Learning Outcomes
Kompetenzen
| Kompetenz | Ausprägung |
|---|---|
| In Systemen denken | diese Kompetenz wird vermittelt |
| fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Systeme analysieren | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden | 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 |
| Systeme prüfen | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Projekte organisieren | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Befähigung zum lebenslangen Lernen | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Kommunikative und interkulturelle Fähigkeiten anwenden | diese Kompetenz wird vermittelt |
| Informationen beschaffen und auswerten; Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern | diese Kompetenz wird vermittelt |
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung
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
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
Separate Prüfung
keine
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung
Angeleitete praktische Laborübungen zur Anwendung der in der Vorlesung vermittelten theoretischen Kenntnisse durch Implementierung einfacher Verfahren der Signalverarbeitung in Python/Matlab und auf Mikroprozessoren.
Separate Prüfung
| Benotet | Nein | |
|---|---|---|
| Frequenz | Einmal im Jahr | |
| Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung | Ja | |
Prüfungskonzept
Durch ausreichend häufige Teilnahme an den praktischen Übungen erwerben die Studierenden durch Anwendung der in der Vorlesung vermittelten theoretischen Kenntnisse die zur Bearbeitung der Projekte erforderlichen praktischen Fertigkeiten.
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung
Implementierung eines vorgegebenen Verfahrens der digitalen Signalverarbeitung in Teamarbeit:
Verstehen des vorgegebenen Algorithmus, gfs. mit Literaturrecherche von Sekundärliteratur
Implementieren des Algorithmus in Matlab
Implementieren des Algorithmus auf der Zielplatform
Präsentation der erreichten Ergebnisse
Separate Prüfung
keine
Webredaktion der Fakultät IME
© 2022 Technische Hochschule Köln