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Modulhandbuch BaTIN2012_Signalverarbeitung


Verantwortlich: Prof. Dr. Rainer Bartz

Modul

Organisation

Bezeichnung
Lang BaTIN2012_Signalverarbeitung
MID BaTIN2012_SIG
MPID
Zuordnung
Studiengang BaTIN2012
Studienrichtung G
Wissensgebiete G_GWE
Einordnung ins Curriculum
Fachsemester 4
Pflicht G
Wahl
Version
erstellt 2011-10-14
VID 1
gültig ab WS 2012/13
gültig bis

Zeugnistext

de
Signalverarbeitung
en
Signal Processing

Unterrichtssprache

Deutsch oder Englisch

Modulprüfung

Form der Modulprüfung
sK Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)

Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten
G_GWE 5
Summe 5

Aufwand [h]: 150

anerkennbare LV


Prüfungselemente

Vorlesung / Übung

Form Kompetenznachweis
bÜA Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum Modulergebnis
bÜA unbenotet

Spezifische Lernziele

Kenntnisse
  • Grundlegende Eigenschaften von Signalen und Systemen (PFK.1,2,3)
  • Darstellung von zeitdiskreten Signalen (PFK.1,2,3)
    • Darstellung zeitdiskreter Signale im Zeitbereich
    • Fourier-Transformation zeitdiskreter Signale
    • z-Transformation zeitdiskreter Signale
  • Beschreibung und Analyse zeitdiskreter Systeme im Zeitbereich (PFK.1,2,3)
    • zeitdiskreter Einheitsimpuls und Impulsantwort
    • zeitdiskrete Faltung
    • Filterstrukturen DF1, DF2
  • Beschreibung, Analyse und Entwurf zeitdiskreter Systeme im Frequenzbereich (PFK.1,2,3)
    • Differenzengleichung und Blockschaltbilder
    • z-Übertragungsfunktion; Stabilität
    • Analyse und Entwurf von FIR- und IIR Systemen
Fertigkeiten
  • Die Studierenden erarbeiten sich grundlegende Kenntnisse über Theorie und Anwendung diskreter Signale und Systeme (PFK.1,2,3)
  • Systemverhalten verstehen (PFK.2,3,7)
    • 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 diskrete Fourier- und die z-Transformation und können Sie auf gängige Signale anwenden
    • Sie kennen die Grundstrukturen von IIR- und FIR-Filter und können ihre Eigenschaften bewerten
  • Methoden anwenden (PFK.4,5,6)
    • Die Studierenden können gängige Algorithmen zur Verarbeitung von diskreten Signalen im Zeitbereich anwenden: Faltung
    • Die Studierenden können gängige Algorithmen zur Verarbeitung von diskreten Signalen im Frequenzbereich anwenden: (i) diskrete Fourier-Transformation (ii) z-Transformation
  • systemtheoretische Modellbildung (PFK.3)
    • 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.
  • Anwendung systemtheoretischer Inhalte (PFK.4,5,6)
    • Die Studierenden können Anforderungen eines realen Systems in ein diskretes Systemmodell überführen und die Eigenschaften am Modell untersuchen und verifizieren.
    • Sie können ein reales System auf abstrahierter Ebene behandeln und bei Bedarf den Bezug zum realen System herstellen.
Handlungskompetenz demonstrieren
  • Die Studierenden können ein diskretes System algorithmisch umsetzen. (PFK.5,6)

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Einführung in Signale und SystemFaltung zweier beschränkter zeitdiskreter SignaleBerechnung der Fourier- und z-Transformierten diskreter SignaleRücktransformation mittels PartialbruchzerlegungSkizze von Amplituden- und Phasenspektren diskreter SignaleErstellung von Blockschaltbildern aus DifferenzengleichungenÜberführung eines diskreten Systems in eine NormalformImplementierung eines allgemeinen diskreten SystemsFeststellung der Stabilität eines diskreten Systems aus der Pol-Lage

Praktikum

Form Kompetenznachweis
bPA Projektaufgaben im Team bearbeiten

Beitrag zum Modulergebnis
bPA Testat

Spezifische Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)
  • (PFK.3,4,6)
    • Abtastung von Ein- und Ausgangssignalen analoger Systeme
    • Einfache Algorithmen der Signalverarbeitung
    • Design eines einfachen Systems aus einer Anforderungsspezifikation
Fertigkeiten
  • (PFK.3,4,6)
    • Die Studierenden können mit einem üblichen kommerziellen Werkzeug zur Signalverarbeitung
    • Die Studierenden können den Übergang von kontinuierlichen zu zeitdiskreten Signalen nachvollziehen und die wesentlichen Effekte beschreiben.
Handlungskompetenz demonstrieren
  • (PFK.3,4,6)
    • Die Studierenden können Aufgaben in einem kleinen Team lösen
    • Sie können Messergebnisse analysieren und daraus Erkenntnisse über das Messobjekt gewinnen
    • Sie können eine falsche Wahl der Abtastfrequenz erkennen und korrigieren
    • Sie können einfache Algorithmen zur Signalverarbeitung implementieren

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Messungen an einem unbekannnten System durchführen und auswertenProgramme zur Signalverarbeitung/Filterung erstellen

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Topic-Revision: r1 - 03 May 2012, AyseYenigN
 
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