ELT32760 – Digital Signal Processing

Module
Digital Signal Processing
Digitale Signalverarbeitung
Module number
ELT32760
Version: 1
Faculty
Electrical Engineering
Level
Master
Duration
1 Semester
Semester
Winter semester
Module supervisor

Prof. Dr. Rigo Herold
Rigo.Herold(at)fh-zwickau.de

Lecturer(s)

Prof. Dr. Rigo Herold
Rigo.Herold(at)fh-zwickau.de

Course language(s)

German - 50.00%
in "Digitale Signalverarbeitung"

English - 50.00%
in "Digitale Signalverarbeitung"

ECTS credits

5.00 credits

Workload

150 hours

Courses

5.00 SCH (2.50 SCH Internship | 2.50 SCH Lecture with integrated exercise / seminar-lecture)

Self-study time

75.00 hours
75.00 hours Self-study - Digitale Signalverarbeitung

Pre-examination(s)
None
Examination(s)

alternative Prüfungsleistung - Paper
Module examination | Weighting: 50%
in "Digitale Signalverarbeitung"

mündliche Prüfungsleistung
Module examination | Examination time: 30 min | Weighting: 50%
in "Digitale Signalverarbeitung"

Media type
No information
Instruction content/structure

Teil A:

1 Zusammenfassung von mathematischen Grundlagen der Digitalen Signalverarbeitung ( Abtast-Theorem, Korrelation, Faltung, Z-Transformation, Diskrete Fouriertransformation(DFT), Schnelle Fouriertransformation(FFT) 2 Digitale Filtertechniken (Finite Impulse Response(FIR)- und Infinite Impulse Response(IIR)-Filter und deren numerische Implementation auf Festkomma-Prozessoren 3 Korrelations-Analysen zur Signal- und Bilderkennung (Auto-Korrelation, Kreuz-Korrelation) sowie zur Laufzeitmessung von Schall-Signalen 4 Projektarbeit: Echtzeit- Frequenzanalyse mittels FFT am Beispiel eines Digitalen Signalcontrollers. 5 Fallstudie: Digitale Regler und deren Umsetzung mit Digitalen Signalprozessoren am Beispiel des quasi-kontinuierlichen PID-Reglers mit Anti-Windup-Korrektur.

Teila B:

- Prinzipieller Aufbau eines Prozessors (Architektur, Cache, Speicherverwaltung) -Prinzip der Fließbandverarbeitung -Techniken zur Lösung von Datenfluss- und Kontrollflusskonflikten (Bypassing; Forwarding; Sprungvermeidung; Delayslots; statische, dynamische und adaptive Sprungvorhersage; Returnstack) -SIMD-Einheiten (MMX, SSE, usw.) -Feldrechner, Vektorrechner, VLIW -Superskalare Prozessoren (Reorder Buffer, Renaming, History Buffer, Trace-Cache) -Multithread-Architekturen (Problem, IMT, BMT, SMT, Hyperthreading) -Prinzipielle Funktion von Compilern, Optimizern usw. -Virtuelle Maschinen

Praktika: Belegarbeiten zu einem ausgewählten Thema der Lehrveranstaltung. Selbständiges Bearbeiten in 2er –Gruppen im DSP - Labor und Abgabe einer schriftlichen Belegarbeit

Qualification objectives

Die Studierenden erlangen eine Vertiefung der Kenntnisse zu wesentlichen mathematischen Prinzipien der Digitalen Signalverarbeitung einschließlich Umsetzung in praktische Anwendungen am Beispiel eines Digitalen Signalprozessors.

-Die Studierenden können prinzipielle Aufbauten der DSV analysieren und bewerten

Die Studierenden erlernen den Aufbau eines Rechners zu beschreiben, die Architektur einer CPU einzuordnen und ihre Arbeitsweise im Detail zu erläutern, Verfahren der Speicheradressierung und Speicherverwaltung einzuordnen, unterschiedliche Cache-Verfahren und deren Einsatz in praktischen Anwendungen bewerten zu können, die grundsätzlichen Arbeitsschritte von Compilern und Optimierern zu kennen, Einsatz und Anwendung von virtuellen Prozessoren / Maschinen hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit für unterschiedliche Aufgabenstellungen zu bewerten.

- Die Studierenden könnnen Computersysteme selbständig beurteilen, konfigurieren und erstellen.

Special admission requirements

Digitaltechnik ELT121

Recommended prerequisites
No information
Continuation options
No information
Literature

Menge, M.: Moderne Prozessorarchitekturen; Springer 2005. Flik, Th.: Mikroprozessortechnik; 7. Aufl. Springer 2005. Hennessy, Patterson, Rechnerarchitektur; Vieweg. Patterson, Hennessy: Rechnerorganisation und Entwurf; Elsevier. Tannenbaum: Computerarchitektur; Pearson.

Daniel v.d. Grünigen, Digitale Signalverarbeitung, Fachbuchverlag Leipzig, ISBN 3446228616 Craig Marven, Gillain Evers, A Simple Approach to Digital Signal Processing, Wiley – Verlag, ISBN 0471152439 Emmanuel Ifeachor, Barrie Jervis: Digial Signal Processing – A Practical Approach, Addison Wesley, ISBN 020154431x Paul M. Embree, Damon Danielli, C++ Algorothms for Digital Signal Processing, Prentice Hall, ISBN 0131791443

Notes
No information