Digitale Signalverarbeitung 2

In der digitalen Signalverarbeitung (engl. Digital Signal Processing, DSP), werden digitale Rechner eigesetzt um ursprünglich analoge Signale mit digitalen Methoden zu verarbeiten. Diese Technologie bietet damit eine wertvolle Alternative zur analogen Schaltungstechnik. Typische Anwendungsgebiete sind beispielsweise: Übertragungstechnik, Mess- und Regelungstechnik, sowie die Audio-, Sprach- und Bildverarbeitung.

Inhalte

Diskrete Systeme, z-Transformation, Nullstellen – und Polstellen Darstellung.
Infinite Impulse Response Filter (IIR)
Simulation von digitalen Filtern mit MATLAB
Spezielle Eigenschaften, Vergleich mit Mikrocontrollern
Fixed point DSP, Floating point DSP
Implementierung von digitalen Filtern auf einem digitalen Signalprozessor

Ziele

Die Studierenden erklären die grundsätzlichen Eigenschaften eines zeitdiskreten Systems im Zeitbereich und im Frequenzbereich. Sie erläutern zudem grundlegende Gemeinsamkeiten und Unterschiede im Vergleich mit zeitkontinuierlichen Systemen.
Die Studierenden stellen die Differenzengleichung für ein zeitdiskretes System auf und bilden daraus unter Anwendung der z-Transformation die zugehörige Übertragungsfunktion.
Die Studierenden simulieren ein digitales System mit MATLAB und interpretieren die gewonnenen Resultate.
Die Studierenden implementieren ein fixed - point FIR- und / oder IIR – Filter auf einem digitalen Signalprozessor.

Voraussetzungen

Mathematik, Übertragungstechnik, Mikroprozessortechnik

Kursunterlagen

Ordner mit HFU Unterlagen, MATLAB, EFM32 Wonder Gecko Starterkit

Selbstlernzeit

20-50% zusätzlich zum Unterricht

Methode

Lehrvorträge, Übungen, Simulationen mit MATLAB, Programmierübungen mit einem ARM Cortex Mikrocontroller mit DSP Core.

Prüfung

Das Modul ist erfolgreich abgeschlossen, wenn mind. 75% vom Unterricht besucht ist und die Modulschlussnote mind. 4.0 beträgt. Die Schlussnote wird aus den Noten der Lernzielkontrollen (Erfahrungsnote) und der Note der Modullernzielkontrolle (MLZ), gemäss den Promotionsbestimmungen für Studiengänge der HFU, ermittelt. Wer ein einzelnes Modul erfolgreich abschliesst erhält ein Zertifikat.