Digitale Signale und Systeme

 

Im Rahmen dieser Veranstaltung werden die grundlegenden Kenntnisse zur Anwendung der digitalen Signalverarbeitung vermittelt, die zum Verständnis digital arbeitender Systeme sowie zum eigenständigen Entwurf derartiger Systeme benötigt werden. Konkret werden

 

  • die Eigenschaften abgetasteter und quantisierter Signale im Zeit- und im Frequenzbereich,
  • die Verarbeitung zeitdiskreter Signale im Zeitbereich mit Hilfe der diskreten Faltung,
  • die Analyse und Verarbeitung digitaler Signale im Frequenzbereich mit der Diskreten Fourier-Transformation (DFT),
  • dieStrukturen, die Eigenschaften und die Einsatzmöglichkeiten digitaler Filter und
  • die Bestimmung der Ähnlichkeit von Signalen mit Hilfe einer Korrelationsanalyse vorgestellt.

 

Die im nachstehenden Bild dargestellten Vorgehensweisen zur speichereffizienten Codierung von Audiosignalen (MP-3 Player) und von Bildsignalen (Digitalkamera) werden als Beispiele von Systemen erläutert, in denen die im Rahmen dieser Veranstaltung vorgestellten Signalverarbeitungsverfahren eingesetzt werden.

 

 

BILD

 

Die Vermittlung der theoretischen Inhalte wird durch rechnerische Übungen an konkreten Anwendungsbeispielen und durch praktische Experimente im Labor ergänzt. Dabei folgen auf rechnerische Übungen unmittelbar rechnerbasierte Experimente zur gleichen Thematik, so dass keine strikte Trennung zwischen Übung und Praktikum vorhanden ist.

Zur Durchführung der praktischen Experimente steht eine Sammlung einfach zu bedienender graphischer Benutzer-Oberflächen zur Verfügung, mit denen die Vorgehensweisen bei den grundlegenden Signalverarbeitungverfahren erarbeitet werden können und erfahrbar gemacht werden.

Die Entwicklung der graphischen Oberflächen und der dahinter liegenden Signalverarbeitung erfolgte mit Hilfe der Programmierumgebung von Matlab und den unter Matlab vorhandenen Bibliotheken.