Modulhandbuch BaET2012_Diskrete Signale und Systeme
Verantwortlich: Prof. Dr. Bartz
Modul
Organisation
Bezeichnung |
Lang |
BaET2012_Diskrete Signale und Systeme |
MID |
BaET2012_DSS |
MPID |
|
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Zuordnung |
Studiengang |
BaET2012 |
Studienrichtung |
A,N |
Wissensgebiete |
A_SM,N_SM |
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|
Einordnung ins Curriculum |
Fachsemester |
4-6 |
Pflicht |
A,N |
Wahl |
E,O |
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Version |
erstellt |
2011-12-09 |
VID |
2 |
gültig ab |
WS 2012/13 |
gültig bis |
|
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Zeugnistext
de
Einführung in die diskrete Signal- und Systemtheorie und ihre wichtigsten Operatoren und Transformationen
en
Introduction into signal and systems theory and the most important operations and transforms
Unterrichtssprache
Deutsch oder Englisch
Modulprüfung
Form der Modulprüfung |
sK |
Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP) |
Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten |
A_SM, N_SM |
5 |
Summe |
5 |
Aufwand [h]: 150
anerkennbare LV
Prüfungselemente
Vorlesung / Übung
Form Kompetenznachweis |
bÜA |
Präsenzübung und Selbstlernaufgaben |
bK |
Semesterbegleitende Tests |
Beitrag zum Modulergebnis |
bÜA |
unbenotet |
bK |
benotet, 0...20% |
Spezifische Lernziele
Kenntnisse
- Darstellung von zeitdiskreten Signalen (PFK.1,2,4)
- Darstellung zeitdiskreter Signale im Zeitbereich
- Fourier-Transformation (DTFT) zeitdiskreter Signale
- Diskrete Fourier-Transformation (DFT)
- z-Transformation
- Beschreibung und Analyse zeitdiskreter Systeme im Zeitbereich (PFK.1,2,4)
- zeitdiskreter Einheitsimpuls und Impulsantwort
- zeitdiskrete Faltung
- Filterstrukturen DF1, DF2
- Beschreibung, Analyse und Entwurf zeitdiskreter Systeme im Frequenzbereich (PFK.1,2,4)
- 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.1,2,4)
- Systemverhalten verstehen (PFK.2,4,10)
- 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.6,8,9)
- 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.3,5)
- 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.7,8,9)
- 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 (PFK.8,9)
- Die Studierenden können ein diskretes System algorithmisch umsetzen.
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung
- Faltung zweier beschränkter zeitdiskreter Signale- direkte Berechnung der Fourier- und z-Transformierten eines beschränkten zeitdiskreten Signals- Berechnung der Fourier- und z-Transformierten diskreter Signale über Theoreme und Korrespondenzen- Rücktransformation mittels Partialbruchzerlegung- Skizze von Amplituden- und Phasenspektren diskreter Signale- Erstellung von Blockschaltbildern aus Differenzengleichungen- Überführung eines diskreten Systems in eine Normalform- Feststellung der Stabilität eines diskreten Systems aus der Pol-Lage
Praktikum
Form Kompetenznachweis |
bPA |
Projektaufgabe im Team bearbeiten |
Beitrag zum Modulergebnis |
bPA |
Testat |
Spezifische Lernziele
Lerninhalte (Kenntnisse)
- Abtastung von Ein- und Ausgangssignalen analoger Systeme (PFK.5,7,8,9)
- Einfache Algorithmen der Signalverarbeitung (PFK.5,7,8,9)
- Design eines einfachen Systems aus einer Anforderungsspezifikation (PFK.5,7,8,9)
Fertigkeiten
- Die Studierenden können mit einem üblichen kommerziellen Werkzeug zur Modellierung und Simulation umgehen (PFK.6.7.8.9)
- Die Studierenden können den Übergang von kontinuierlichen zu zeitdiskreten Signalen nachvollziehen und die wesentlichen Effekte beschreiben. (PFK.6.7.8.9)
Handlungskompetenz demonstrieren
- Die Studierenden können Aufgaben in einem kleinen Team lösen (PFK.6,7,8,9,10)
- Sie können Messergebnisse analysieren und daraus Erkenntnisse über das Messobjekt gewinnen (PFK.6,7,8,9,10)
- Sie können ein reales System modellieren und simulieren (PFK.6,7,8,9,10)
- Sie können eine falsche Wahl der Abtastfrequenz erkennen und korrigieren (PFK.6,7,8,9,10)
- Sie können einfache Algorithmen zur Signalverarbeitung implementieren (PFK.6,7,8,9,10)
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung
- Ein unbekanntes LTI-System durch Messungen charakterisieren- Ein Programm zur Bestimmung von Signalparametern erstellen