Grundlagen Digitale Filter
Digitale Filterung ist eine der Hauptsäulen der digitalen Signalverarbeitung, die ihrerseits in der modernen Medien-, Übertragungs- und Messtechnik allgegenwärtig ist. Das Seminar führt in die Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung ein, mit als Schwerpunkt digitale Filter. Es bietet praktische Anleitungen für deren Realisierung und Optimierung, insbesondere mittels Matlab® oder der etablierten Open-Source-Alternative GNU Octave.Inhalt:Grundlagen, Vergleich von analogen mit digitalen Signalen, Vor- und Nachteile der digitalen SignalverarbeitungDigitale Frequenzanalyse, FensterfunktionenÜbersicht der Signalfiltertypen, Entwurfsverfahren für FIR- und IIR-Filter in DSP, FPGA und ASICAspekte der Wortlängenbegrenzung und AbtastratenanpassungKurze Einführung Kalman-FilterDemonstrationen und praktische Übungen mit der freien Software GNU Octave Nach einem zielgerichteten theoretischen Einstieg werden die Eigenschaften von digitalen FIR- und IIR-Filtern umfassend besprochen. Klassische und moderne Entwurfsverfahren werden vorgestellt sowie das umfangreiche Sortiment der einschlägigen Software-Tools bei Matlab® und GNU Octave. Neben den Signalfiltern wird als Repräsentant der Schätzfilter auch das Kalman-Filter behandelt.Demonstrationen sowie praktische Übungen am PC während des Seminars führen zu einem besseren Verständnis der ermittelten Entwurfs- und Optimierungsmethoden. Das Seminar wird mit der freien Software GNU Octave durchgeführt. Alle erarbeiteten Kenntnisse sind ohne Änderungen auch unter Matlab® verwendbar. VoraussetzungenBasiskenntnisse der Signaltheorie, Nachrichten- und Rechnertechnik sind hilfreich, aber keine Voraussetzung.Methodikkurze Vortragseinheiten mit Schwerpunkt auf praktische Anwendbarkeitviele Beispiele die man im Seminar selbst aktiv am PC ausprobieren kannausreichend Zeit für Fragen
Donnerstag, 20. und Freitag, 21. März 20259.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 UhrKurze Einführung Matlab®/GNU Octave und deren FunktionssammlungenDigitale Verarbeitung von analogen Signalen, Vorteile und Nachteile der digitalen SignalverarbeitungAbtasttheorem, Aliasing, AntialiasingBinäre Wertedarstellung, Quantisierungs- und Übersteuerungseffekte, Implementierungsoptionen in DSP, FPGA, ASICDigitale Frequenzanalyse, diskrete Fourier-Transformation, Leck-Effekt, Fensterfunktionen, z-TransformationSignalfilter: Grundlagen, Frequenzgang, Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre, Kerbfilter, Allpass/Verzögerungsglied, Prä-/Deemphase, EntzerrerFiltereigenschaften: Beschreibung als LZI-System, Amplituden- und Phasengang, Latenz/Gruppenlaufzeit, Phasenlinearität, Pol-Nullstellen-Diagramm, StabilitätNichtrekursive Filter (FIR-Filter) und rekursive Filter (IIR-Filter), RealisierungsformenBewertender Vergleich der Eigenschaften der jeweiligen FilterstrukturEntwurfsfunktionen in Matlab® und GNU Octave zur effektiven Berechnung und Optimierung der FilterkoeffizientenDigitale Filter als SignalgeneratorenAspekte der Wortlängenbegrenzung, Aufteilung in (Biquad-)TeilfilterSchätzfilter: Kurze Einführung Kalman-FilterDemonstrationen und praktische Übungen am PC
| Veranstaltungs-Code | FB24-354440-62382492 |
