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TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Einführung in die digitale Signalverarbeitung

Inhalt: Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung, zeitdiskrete Signale und LTI-Systeme, diskrete Faltung, Fourier- und Z-Transformation, DFT, Fensterung, Filterstrukturen, IIR- und FIR-Filter, Filterentwurf (Fenstermethode, bilineare Transformation), Abtastung

Zeitraum und Ort

Vorlesung (3135 L 371)

Wochentag / Zeit: 14.10.2013 - 08.02.2014 , Mo 14-16
Raum: TA 201

Übung (3135 L 372)

Wochentag / Zeit: 17.10.2013 - 15.02.2014 , Do 12-14
Raum:  E-N 193

Dozenten und Tutoren

Dozent: Prof. Dr. Stefan Weinzierl

Tutor: Vitali Rotteker

Prüfung

Die Klausur findet am 17.02.2014 in Raum TA 201 um 10:00 Uhr statt.

Zugelassene Hilsmittel: nicht programmierbarer Taschenrechner, DIN A4 einseitig handbeschriebene Formelsammlung.

Zur Klausurvorbereitung eignet sich das Lösen der Aufgaben in der Aufgabensammlung.

Bitte Studenten-/Lichtbildausweis mitbringen.

Die Ergebnisse der Klausur befinden sich hier: Klausurergebnisse.

Eine Wiederholungsklausur findet am 28.04.2014 in Raum TA 201 um 14:00 Uhr (c.t.) statt.

Die Ergebnisse der Nachklausur befinden sich hier: Nachklausurergebnisse.

Eine aktuelle Übersicht über die resultierenden Gesamtnoten aus den vorliegenden Übungs- und Klausurnoten findet sich in folgender PDF: Gesamtnoten 

 

Weitere Informationen

Veranstaltungstyp: Vorlesung und Übung 
Umfang: 4 SWS (VL+UE)
Angebot: jedes 2. Semester (immer im WS)
Voraussetzung: Analysis I
Veranstaltungsnummer: 3135 L 371, 3135 L 372

Terminübersicht


Termin
Mo, 14-16 Uhr
(TA 201)
Do, 12-14 Uhr
(EN 193)
14.10.2013
Vorlesung
Vorlesung (TA 201)
21.10.2013
Vorlesung
Übung
28.10.2013
Vorlesung
Übung
04.11.2013
Übung
Vorlesung
11.11.2013
Vorlesung
Übung
18.11.2013
Vorlesung
Übung
25.11.2013
Vorlesung
Übung
02.12.2013
Vorlesung
Übung
09.12.2013
Vorlesung
Übung
16.12.2013
Vorlesung
Übung
06.01.2014
Vorlesung
Übung
13.01.2014
Vorlesung
Übung
20.01.2014
Vorlesung
Übung
27.01.2014
Vorlesung
Übung
03.02.2014
Vorlesung
Übung
10.02.2014
Vorlesung
Übung und Klausurvorbereitung
17.02.2014
Klausur

Inhalte und Literatur


Termin
Datum
Inhalt
Skript*
1. VL
14.10.2013
Vorlesungseinführung, Signale
2.1
2. VL
17.10.2013
Systeme und Systemeigenschaften, LTI-Systeme, Faltungssumme
2.2, 2.3
3. VL
21.10.2013
Faltung, Eigenschaften von LTI-Systemen
2.3, 2.4
4. VL
28.10.2013
Differenzengleichungen, Blockschaltbilder, FIR-& IIR-Systeme
2.5, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4
5. VL
04.11.2013
Darstellung im Frequenzbereich, Fouriertransformation
2.6, 2.7
6. VL
11.11.2013
Eigenschaften der Fouriertransformation, z-Transformation
2.8, 2.9
7. VL
18.11.2013
z-Transformation, Konvergenzbereich, Pole und Nullstellen, Eigenschaften des Konvergenzbereichs
3.1, 3.2
8. VL
25.11.2013
Inverse z-Transformation, Eigenschaften der z-Transformation
3.2, 3.3, 3.4
9. VL
02.12.2013
Analyse von LTI-Systemen: Amplitudengang, Phasengang, Gruppenlaufzeit
5.1, 5.2, 5.3
10. VL
09.12.2013
DFT
8.1, 8.4
11. VL
16.12.2013
Eigenschaften der DFT
8.5, 8.6
12. VL
06.01.2014
Fensterung
10.1, 10.2, 10.3
13. VL
13.01.2014
FIR-Filter: Filterentwurf mit Fenstermethode, linearphasige FIR, minimalphasige FIR aus IIR-Prototypen
7.1.2
14. VL
20.01.2014
IIR-Filter: Filterentwurf mit bilinearer Transformation
5.7.2, 5.7.3, 7.2
15. VL
27.01.2014
Inverse Filter
16. VL
03.02.2014
Abtastung im Zeit- und Frequenzbereich
4.1, 4.2, 4.3
Kapitel in: *A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, J. R. Buck: Zeitdiskrete Signalverarbeitung, 2., überarbeitete Aufl., Pearson, 2004

Material und Skripte

Download-Ordner

Benutzername und Passwort werden in der Vorlesung oder im Tutorium bekanntgegeben.


Als Skript zur Vorlesung dient
A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, J. R. Buck: Zeitdiskrete Signalverarbeitung, 2., überarbeitete Aufl., Pearson, 2004

Weitere empfehlenswerte Sekundärliteratur:
R. G. Lyons: Understanding Signal Processing, 3rd ed., Prentice Hall, 2010
E. C. Ifeachor, B. W. Jervis: Digital Signal Processing - A Practical Approach, 2nd ed., Pearson, 2002

Ergänzend kann das alte Vorlesungsskript EDS verwendet werden.

Zum Nachschlagen mathematischer Grundlagen kann Lineare Algebra für Ingenieure und Analysis für Ingenieure verwendet werden.

Ein
Matlab-Einstieg

sowie weiteres Einführungsmaterial können hier herunterladen werden. Zwei Literaturbeispiele mit wichtigen MATLAB-Übungen und dazugehöriges verfügbares Material (.m Files) im Netz sind diese:

K. D. Kammeyer, K. Kroschel: Digitale Signalverarbeitung, Filterung und Spektralanalyse mit MATLAB-Übungen, 7. Auflage, Vieweg+Teubner, GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2009.

G. Doblinger: MATLAB-Programmierung in der digitalen Signalverarbeitung, J. Schlembach Fachverlag, Weil der Stadt, 2001.

Die .m Files zu diesen Auflagen sind hier und hier verfügbar.

Faltungsanimation mit Matlab

Übungsblätter und Lösungen

Termin
Datum
Thema
Aufgabe
Lösung
1. UE
14.10.
Matlab-Einführung I
Mitschrift
2. UE
24.10.
Matlab-Einführung II
PDF
Lösung
Mitschrift
3. UE
31.10
Signale, Systeme und Systemeigenschaften, Faltungsumme
PDF
Lösung
Faltungsbeispiel
4. UE
07.11.
Faltung, Gleitender Mittelwert, Systemeigenschaften, Signalflussgraphen
PDF
Lösung
5. UE
14.11.
Verarbeitung von Audiodateien und -signalen, Filterprogrammierung, Systemanalyse.
PDF
Lösung
Nachtrag zur Linearität rekursiver Systeme
6. UE
21.11.
Fourier-Reihe, Fourier Transformation und Eigenschaften
PDF
Lösung
7. UE
28.11.
z-Transformation und Konvergenzbereich
PDF
Lösung
Mitschrift
8. UE
05.12.
z-Transformation und Eigenschaften, Übertragungsfunktion
PDF
Lösung
9. UE
12.12.
z-Transformation und Übertragungsfunktion, Polynomdivision und Partialbruchzerlegung
PDF
Mitschrift
Lösung
10. UE
19.12.
Analyse und Interpretation von LTI-Systemen - Pole, Nullstellen, Am- plitudengang, Phasengang, Gruppenlaufzeit, Impulsantwort
PDF
PDF
11. UE
09.01.
Einführung in die Diskrete Fourier-Transformation (DFT), Eigenschaften der DFT
PDF
caruso.wav
Lösung
Beispielskript aperiodische und zirkuläre Faltung
12. UE
16.01.
Eigenschaften der DFT, Berechnung der DFT, Inverse DFT
PDF
Lösung
13. UE
23.01.
FFT, Fensterung
PDF
Mitschrift
Lösung
14. UE
30.01
Digitale FIR-Filter Filterentwurf,
Zusammenfassung und Rückblick
PDF
Grobe Zusammenfassung
15. UE
06.02.
Prüfungsvorbereitung
Probeklausur 1
16. UE
13.02.
Probeklausur
Probeklausur 2

MATLAB Aufgaben

Hierunter sind die MATLAB Aufgaben und das zugehörige Material für das Wintersemester 2013/14 des Kurses EDS zu finden.

Aufgabenblatter
Datum
Beschreibung
Abgabetermin
Benotung
15.11.
Aufgabenblatt 1(korrekt)
Sounddateien
06.12.
s. unten
16.12.
Aufgabenblatt 2
Biquad Z-Plane Eingabe .m-file
12.01.
s. unten
23.12.
Aufgabenblatt 3
Sounddateien
14.02.
Bewertung

Zusatzinformationen / Extras

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