T106 – Digitale Signalverarbeitung

Modul
Digitale Signalverarbeitung
Digital Signal Processing
Modulnummer
T106
Version: 2
Fakultät
FDIT: Fakultät Digitale Transformation
Niveau
Bachelor
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche

Prof. Dr.-Ing. habil. Nataša Zivic
natasa.zivic@htwk-leipzig.de
Dozierende
Sprache(n)

Deutsch
in "Digitale Signalverarbeitung"
ECTS-Leistungspunkte

5.00 ECTS-Punkte

Workload

125 Stunden

Lehrveranstaltungen

4.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Übung)
Selbststudienzeit

65.00 Stunden

Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

Prüfung Klausurarbeit
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 90 Minuten | Wichtung: 80%
in "Digitale Signalverarbeitung"

Prüfung Präsentation
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 20 Minuten | Wichtung: 20%
in "Digitale Signalverarbeitung"
Lehr- und Lernformen

Vorlesungen und Seminare in den Präsenzphasen sowie virtuelle Lehrveranstaltungen mit tutorieller Begleitung in den betrieblichen Phasen
Medienform

Medientechnik der Lehrräume sowie E-Learning via OPAL
Lehrinhalte/Gliederung

Signaltypen und Übertragungssysteme

  • Signalklassifizierung
  • Standardsignale (Impuls, Sprung, Rechteck, Sinus/Cosinus, etc.)
  • Signalarten (kausale Signale, Energie- und Leistungssignale, deterministische und stochastische Signale, Testsignale)
  • Diskretisierung und Digitalisierung
  • Signaldarstellung: Zeit- und Frequenzbereich, komplexe Signale
  • Übertragungssysteme: LTI, ideale und idealisierte Systeme

Digitalisierung typischer Kommunikationssignale (Sprachsignal, Audiosignal, Bild/Video, Fernsehsignal)

Signale und Systeme im Frequenzbereich

  • Fourier Transformation
  • Fourier-Reihen und Bestimmung von Fourierkoeffizienten
  • Fourier Transformation zeitdiskreter Signale (DTFT)
  • Diskrete Fourier Transformation (DFT)
  • Schnelle Fourier Transformation (FFT)
  • Faltung und Korrelation (mit Anwendungsbeispiel: gespreiztes Spektrum)

Signale und Systeme im z-Bereich

  • Z-Transformation
  • Stabile Systeme und Konvergenzregion
  • Nullen und Pole (unendliche und endliche Folgen)
  • Übertragungsfunktion
  • IIR Filter
  • FIR Filter
  • Filterimplementierung: DSP vs. FPGA

MATLAB (Aufgaben und Praktikum)
Qualifikationsziele

Die Studierenden lernen die Grundlagen und Verfahren der digitalen Signalverarbeitung kennen, sowie ihre praktischen Anwendungen in modernen Kommunikationssystemen und -technologien. Sie haben ein grundsätzliches Verständnis für den Zusammenhang zwischen Zeit- und Frequenzbereich bei der Beschreibung von digitalen Signalen und Systemen und können systemtheoretische Grundkonzepte auf Erscheinungen in verschiedensten Bereichen anwenden. Sie verstehen Aufgaben und Komplexität von Kommunikationssystemen und können entsprechende Verfahren der digitalen Signalverarbeitung mathematisch und in MATLAB anwenden.
Zulassungsvoraussetzung

Keine
Empfohlene Voraussetzungen

keine
Literaturhinweise
  • Norbert Fliege: "Systemtheorie", Vieweg Teubner Verlag, 2012
  • Thomas Frey, Martin Bossert: Signal- und Systemtheorie, Vieweg Teubner Verlag, 2009
  • Jens-Rainer Ohm, Hans Dieter Lüke: "Signalübertragung", 2010
  • Hans Dieter Lüke: "Signalübertragung", 2013
  • Karl-Dirk Kammeyer, Kistian Kroschel: „Digitale Signalverarbeitung“, Springer, 2018
  • Natasa Zivic: "Modern Communications Technology", De Gruyter, 2016
Aktuelle Lehrressourcen

keine
Hinweise
Keine Angabe
Verwendbarkeit

Bachelorstudiengänge der Fakultät Digitale Transformation
Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL/Moodle/etc.
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