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TU Berlin

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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: 25.10.2010 - 14.02.2010, Mo 16-18
Raum: TA 201
Dozent: Frank Schultz

Übung (3135 L 372)

Wochentag / Zeit: 21.10.2010 - 17.02.2010, Do 12-14
Raum:  E-N 189
Dozent: Thanassis Lykartsis (alykartsis@mailbox.tu-berlin.de, Sprechstunde: Mo 18-19 Uhr)

Prüfung

Die Nachklausur findet am

Mo, den 02.05.2011 um 14-16 Uhr in Raum TA201

statt, nicht wie ursprünglich angekündigt am Ostermontag ;-) .
Ergebnisse der Klausur vom 02.05.2011 [1]
Musterlösung im Download-Ordner [2]


Die Klausur findet am

Mo, den 21.02.2011 um 10-12 Uhr in Raum TA 201

statt.
Ergebnisse der Klausur vom 21.02.2011 [3]

Zugelassene Hilsmittel: nicht programmierbarer/nicht programmierter Taschenrechner (die Aufgaben sind so gestellt, dass sie im Kopf gelöst werden können), DIN A4 einseitig handbeschriebene 'Formel'sammlung.

Zur Klausurvorbereitung eignet sich auch die Lösung der Aufgaben in der Aufgabensammlung [4].

Bitte Studenten-/Lichtbildausweis mitbringen.

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

Inhalte und Literatur

Termin
Datum
Inhalt
Skript*
1. VL
25.10.2010
Vorlesungseinführung, Signale
2.1
2. VL
01.11.2010
Systeme und Systemeigenschaften, LTI-Systeme, Faltungssumme
2.2, 2.3
3. VL
08.11.2010
Faltung, Eigenschaften von LTI-Systemen
2.3, 2.4
4. VL
15.11.2010
Differenzengleichungen, Blockschaltbilder, FIR-& IIR-Systeme
2.5, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4
5. VL
22.11.2010
Darstellung im Frequenzbereich, Fouriertransformation
2.6, 2.7
6. VL
29.11.2010
Eigenschaften der Fouriertransformation, z-Transformation
2.8, 2.9
7. VL
06.12.2010
z-Transformation, Konvergenzbereich, Pole und Nullstellen, Eigenschaften des Konvergenzbereichs
3.1, 3.2
8. VL
13.12.2010
inverse z-Transformation, Eigenschaften der z-Transformation
3.2, 3.3, 3.4
9. VL
03.01.2011
Analyse von LTI-Systemen: Amplitudengang, Phasengang, Gruppenlaufzeit
5.1, 5.2, 5.3
10. VL
10.01.2011
DFT
8.1, 8.4
11. VL
17.01.2011
Eigenschaften DFT
8.5, 8.6
12. VL
24.01.2011
Fensterung
10.1, 10.2, 10.3
13. VL
31.01.2011
IIR-Filter: Filterentwurf mit bilinearer Transformation
7.1.2
14. VL
07.02.2011

FIR-Filter: Filterentwurf mit Fenstermethode, linearphasige FIR, minimalphasige FIR aus IIR-Prototypen
5.7.2, 5.7.3, 7.2
15. VL
14.02.2011

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
[5]
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 [6] verwendet werden.

Zum Nachschlagen mathematischer Grundlagen kann Lineare Algebra für Ingenieure [7] und Analysis für Ingenieure [8] verwendet werden.

Matlab-Einstieg [9]

Faltungsanimation mit Matlab [10]

Übungsblätter und Lösungen


Termin

Datum

Thema
Aufgabe

Lösung

1. UE

21.10.2010
Matlab-Einführung I



Matlab-Skript
zum 1. Termin [11]

Getting Started
with Matlab 7
(vom Hersteller
"The Mathworks") [12]
2. UE
28.10.2010
Matlab-Einführung II
Matlab-
Aufgabenblatt [13]
Matlab-Skript
zum 2. Termin [14]

Musterlösung
Matlab-
Aufgabenblatt [15]
3. UE
04.11.2010
Signale, Systeme und Systemeigenschaften, Faltungssumme
1. Aufgabenblatt [16]

Faltungssumme [17]
Musterlösung
1. Aufgabenblatt [18]

M-File 2. Übung (Eulersche Beziehung) [19]
4. UE
11.11.2010
Faltung, LTI-Systeme, Signalflussgraphen
2. Aufgabenblatt [20]
Musterlösung 2. Aufgabenblatt [21]

M-Files 2. Aufgabenblatt [22]
5. UE
18.11.2010
Differenzengleichungen und Blockschaltbilder, FIR-IIR Systeme
3. Aufgabenblatt [23]

Caruso Sound-Datei [24]
Musterlösung 3. Aufgabenblatt [25]

M-Files 3. Übung [26]
6. UE
25.11.2010
Frequenzbereich, Fourier-Reihe, Fourier-Transformation
4. Aufgabenblatt [27]
Musterlösung 4. Aufgabenblatt [28]

M-File 4. Übung [29]
7. UE
02.12.2010
Fourier-Transformation Eigenschaften, z-Transformation (Einführung)
5. Aufgabenblatt [30]
Musterlösung 5. Aufgabenblatt [31]
8. UE
09.12.2010
Z-Transformation, Konvergenzbereich und Eigenschaften, Pole und Nullstellen
6. Aufgabenblatt [32]
Musterlösung 6. Aufgabenblatt [33]

M-Files 6. Übung [34]
9. UE
16.12.2010
Inverse z-Transformation, Eigenschaften der z-Transformation,  Analyse von LTI-Systemen (Einführung)
7. Aufgabenblatt [35]

Aufgabe zur Analyse LTI-Systeme [36]
Musterlösung 7. Aufgabenblatt [37]

M-Files 7. Übung [38]

Musterlösung zur LTI-Aufgabe [39]

10. UE
06.01.2011
Analyse von LTI-Systemen
8. Aufgabenblatt [40]
Musterlösung 8. Aufgabenblatt [41]
11. UE
13.01.2011
DFT-Einführung
Musterlösung zu DFT-Einführung [42]

M-Files 9. Übung [43]
12. UE
20.01.2011
DFT-Eigenschaften
10. Aufgabenblatt [44]
Musterlösung 10. Aufgabenblatt

[45]M-Files 10. Übung [46]
13. UE
27.01.2011
Fensterung
11. Aufgabenblatt [47]
Musterlösung 11. Aufgabenblatt [48]

M-Files 11. Übung [49]
14. UE
03.02.2011
DFT-Spektrensynthese
12. Aufgabenblatt [50]
Musterlösung 12. Aufgabenblatt [51]

M-Files 12. Übung [52]
15. UE
10.02.2011
Klausurvorbereitung
16. UE
17.02.2011
Klausurvorbereitung


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