Lehrveranstaltungshandbuch Signalverarbeitung

---

Verantwortlich: Prof. Dr. Rainer Bartz

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ba TIN2012 SIG
  • Ba TIN2010 DSS

Organisation

Version erstellt 2011-10-14 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Bezeichnung Lang Signalverarbeitung LVID F07_SIG LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS) Vorlesung 2 Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) 1 Praktikum 1 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

Präsenzzeiten Vorlesung 30 Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) 15 Praktikum 15 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

max. Teilnehmerzahl Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) 40 Praktikum 10 Projekt Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

• Deutsch, 70%
• Englisch, 30%

Niveau

• Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

• Summen und Reihen
• Partialbruchzerlegung
• Polynomdivision
• Programmierkenntnisse

Literatur

• Carlson, G. E.: Signal and Linear System Analysis, John Wiley & Sons, Inc.

Dozenten

• Prof. Dr. Rainer Bartz

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• tba

Zeugnistext

Signalverarbeitung

Kompetenznachweis

Form
sK	Klausur

Aufwand [h]
sK	10

Intervall: 3/Jahr

---

Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Grundlagen (Signal, System, Eigenschaften)
• Signale
  • Zeitdiskrete Referenzsignale (Einheitsimpuls, Einheitssprung, ...)
  • Fourier-Transformation zeitdiskreter Signale
  • z-Transformation zeitdiskreter Signale
• Systeme; Signalübertragung
  • Zeitdiskrete LTI-Syteme
    • Differenzengleichung und Blockschaltbilder
    • z-Transformierte eines Verzögerungselementes
    • Antworten auf Referenzsignale
    • Die zeitdiskrete Faltung
    • Die z-Übertragungsfunktion
    • Allgemeine Systemantworten
    • Pol- Nullstellendiagramm und Stabilität
    • FIR- und IIR Systeme
  • Entwurf zeitdiskreter Systeme
    • Filterstrukturen DF1, DF2
    • IIR- und FIR-Systeme, Vergleich

Fertigkeiten

• Die Studierenden erarbeiten sich grundlegende Kenntnisse über Theorie und Anwendung diskreter Signale und Systeme
• 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 Fourier- und 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
• Methoden anwenden
  • 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
  • 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
  • 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 zeitdiskretes System algorithmisch umsetzen

Begleitmaterial

• elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
• elektronische Übungsaufgabensammlung

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bÜA	Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum LV-Ergebnis
bÜA	unbenotet

Intervall: 1/Jahr

Praktikum

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)

• Abtastung von Ein- und Ausgangssignalen analoger Systeme
• Einfache Algorithmen der Signalverarbeitung
• Design eines einfachen Systems aus einer Anforderungsspezifikation

Fertigkeiten

• Die Studierenden können mit einem üblichen kommerziellen Werkzeug zur Signalverarbeitung umgehen
• Die Studierenden können den Übergang von kontinuierlichen zu zeitdiskreten Signalen nachvollziehen und die wesentlichen Effekte beschreiben.

Handlungskompetenz demonstrieren

• 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

Begleitmaterial

• elektronische Einführung in die Praktikums-Komponenten
• elektronische Beschreibung der Praktikums-Versuche (Aufgabenstellung)
• elektronische Dokumentation der eingesetzten Tools

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

Form
Praktikum	2-3 Versuche

Beitrag zum LV-Ergebnis
Praktikum	Voraussetzung für Zulassung zur Klausur

Intervall: 1/Jahr