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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: 15.10.2012 - 11.02.2013 , Mo 14-16
Raum: TA 201

Übung (3135 L 372)

Wochentag / Zeit: 18.10.2012 - 14.02.2013 , Do 12-14
Raum:  E-N 193

Dozenten und Tutoren

Dozent: Prof. Dr. Stefan Weinzierl [1]

Tutor: Thanassis Lykartsis [2]

Prüfung

Die Klausur findet am Montag, den 18.02.2013 in Raum TA201 um 10 Uhr statt.


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

Zur Klausurvorbereitung eignet sich das Lösen der Aufgaben in der Aufgabensammlung [3].

Bitte Studenten-/Lichtbildausweis mitbringen.

 

Die Ergebnisse der Klausur und Endnoten nach der Einsicht können hier [4] angesehen werden.

 

Eine Wiederholungsklausur findet am Donnerstag, den 18.04.2013 in Raum H0107 um 12 Uhr statt.

 

Die Ergebnisse der Nachklausur sind hier [5] zu finden.

 

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)
15.10.
Vorlesung
Übung
22.10.
Vorlesung
Übung
29.10.
Vorlesung
Übung
05.11.
Übung
Vorlesung
12.11.
Vorlesung
Übung
19.11.
Vorlesung
Übung
26.11.
Vorlesung
Übung
03.12.
Vorlesung
Übung
10.12.
Vorlesung
Übung
17.12.
Vorlesung
Übung
07.01.
Vorlesung
Übung
14.01.
Vorlesung
Übung
21.01.
Vorlesung
Übung
28.01.
Vorlesung
Übung
04.02.
Vorlesung
Übung
11.02
Vorlesung
Übung und Klausurvorbereitung
18.02
Klausur

Inhalte und Literatur


Termin
Datum
Inhalt
Skript*
1. VL
15.10.2011
Vorlesungseinführung, Signale
2.1
2. VL
22.10.2011
Systeme und Systemeigenschaften, LTI-Systeme, Faltungssumme
2.2, 2.3
3. VL
29.10.2011
Faltung, Eigenschaften von LTI-Systemen
2.3, 2.4
4. VL
05.11.2011
Differenzengleichungen, Blockschaltbilder, FIR-& IIR-Systeme
2.5, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4
5. VL
12.11.2011
Darstellung im Frequenzbereich, Fouriertransformation
2.6, 2.7
6. VL
19.11.2011
Eigenschaften der Fouriertransformation, z-Transformation
2.8, 2.9
7. VL
26.11.2011
z-Transformation, Konvergenzbereich, Pole und Nullstellen, Eigenschaften des Konvergenzbereichs
3.1, 3.2
8. VL
03.12.2011
inverse z-Transformation, Eigenschaften der z-Transformation
3.2, 3.3, 3.4
9. VL
10.12.2011
Analyse von LTI-Systemen: Amplitudengang, Phasengang, Gruppenlaufzeit
5.1, 5.2, 5.3
10. VL
17.12.2012
DFT
8.1, 8.4
11. VL
07.01.2013
Eigenschaften DFT
8.5, 8.6
12. VL
14.01.2013
Fensterung
10.1, 10.2, 10.3
13. VL
21.01.2013
FIR-Filter: Filterentwurf mit Fenstermethode, linearphasige FIR, minimalphasige FIR aus IIR-Prototypen
7.1.2
14. VL
28.01.2013
IIR-Filter: Filterentwurf mit bilinearer Transformation
5.7.2, 5.7.3, 7.2
15. VL
04.02.2013
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 [6]

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 [7] verwendet werden.

Zum Nachschlagen mathematischer Grundlagen kann Lineare Algebra für Ingenieure [8] und Analysis für Ingenieure [9] verwendet werden.

Ein
Matlab-Einstieg [10]

sowie weiteres Einführungsmaterial [11] 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 [12] und hier [13] verfügbar.

Faltungsanimation mit Matlab [14]

Übungsblätter und Lösungen

Termin
Datum
Thema
Aufgabe
Lösung
1. UE
18.10.2012
Matlab-Einführung I
Matlab-Skript
zum 1. Termin [15]

Getting Started
with Matlab 7
(vom Hersteller
"The Mathworks") [16]
2. UE
25.10.2012
Matlab-Einführung II
Matlab-Einführungsaufgabenblatt [17]
Matlab-Skript zum 2. Termin [18]

Matlab-Einführungsaufgabenblatt Lösung [19]
3. UE
01.10.2012
Signale, Systeme und Systemeigenschaften, Faltungsumme
1. Aufgabenblatt [20]
Musterlösung 1. Aufgabenblatt [21]

M-Files 1. Übung [22]

Faltungsberechnung graphische Methode [23]
4. UE
05.10.2012
Faltung, Gleitender Mittelwert, Systemeigenschaften, Signalflussgraphen
2. Aufgabenblatt [24]
Musterlösung 2. Aufgabenblatt [25]

M-Files 2. Übung [26]
5. UE
15.11.2012
Verarbeitung von Audiodateien und -signalen, Filterprogrammierung, Systemanalyse.
3. Aufgabenblatt [27]
Musterlösung 3. Aufgabenblatt [28]

M-Files 3. Übung [29]

WAV-File 3. Übung [30]
6. UE
22.11.2012
Fourier-Reihe, Fourier Transformation und Eigenschaften
4. Aufgabenblatt [31]
Musterlösung 4. Aufgabenblatt [32]

M-File 4. Übung [33]
7. UE
29.11.2012
Fourier-Transformation, z-Transformation und Konvergenzbereich
5. Aufgabenblatt [34]
Musterlösung 5. Aufgabenblatt [35]
8. UE
06.12.2012
z-Transformation und Eigenschaften, Übertragungsfunktion
6. Aufgabenblatt [36]
Musterlösung 6. Aufgabenblatt [37]

M-File 6. Übung [38]
9. UE
13.12.2012
z-Transformation und Übertragungsfunktion, Polynomdivision und Partialbruchzerlegung
7. Aufgabenblatt [39]
Musterlösung 7. Aufgabenblatt [40]

Musterlösung 7. Aufgabenblatt - Partialbruchzerlegung [41]

M-Files 7. Übung [42]
10. UE
20.12.2012
Analyse und Interpretation von LTI-Systemen - Pole, Nullstellen, Am- plitudengang, Phasengang, Gruppenlaufzeit, Impulsantwort
8. Aufgabenblatt [43]

Zusatzaufgabe Analyse von LTI Systemen [44]
Musterlösung 8. Aufgabenblatt [45]

Musterlösung Zusatzaufgabe [46]
11. UE
10.01.2013
Einführung in die Diskrete Fourier-Transformation (DFT), Eigenschaften der DFT
9. Aufgabenblatt [47]
Musterlösung 9. Aufgabenblatt [48]

DFT-Einführung [49]

M-File 9. Übung [50]
12. UE
17.01.2013
Eigenschaften der DFT, Berechnung der DFT, Inverse DFT
10. Aufgabenblatt [51]
Musterlösung 10. Aufgabenblatt [52]
13. UE
24.01.2013
FFT, Fensterung
11. Aufgabenblatt [53]
Musterlösung 11. Aufgabenblatt [54]

M-File 11. Übung [55]
14. UE
31.01.2013
Digitale FIR-Filtern Filterentwurf
12. Aufgabenblatt [56]
Musterlösung 12. Aufgabenblatt [57]

M-File 12. Übung [58]
15. UE
07.02.2013
Digitale IIR-Filter, Filterentwurf
13. Aufgabenblatt [59]
Musterlösung 13. Aufgabenblatt [60]

M-Files 13. Übung [61]
16. UE
14.02.2013
Abtastung, DFT-Spektrensynthese
14. Aufgabenblatt [62]
Musterlösung 14. Aufgabenblatt [63]

M-Files 14. Übung [64]

17. UE
14.02.2013
Probeklausur
Probeklausur 1 [65]

Probeklausur 2 [66]

MATLAB Aufgaben

Hierunter sind die MATLAB Aufgaben und das zugehörige Material für das Wintersemester 2012/2013 des Kurses EDS zu finden.

Aufgabenblatter
Datum
Beschreibung
Abgabetermin
Benotung
16.11.2012
1. MATLAB Aufgabenblatt
[67]

Sounddateien [68]
07.12.2012, 23:59
Benotung 1. Aufgabe [69]
15.12.2012
2. MATLAB Aufgabenblatt [70]

m-File Z-Plane Input [71]
07.01.2013, 23:59
Benotung 2. Aufgabe [72]
25.01.2013
3. MATLAB Aufgabenblatt [73]

Sounddateien [74]
15.02.2013, 23:59
Benotung 3. Aufgabe [75]
------ Links: ------

Zusatzinformationen / Extras

Quick Access:

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