ELT04760 – Digitale Signalverarbeitung

Modul
Digitale Signalverarbeitung
Digital Signal Processing
Modulnummer
ELT04760
Version: 1
Fakultät
Elektrotechnik
Niveau
Bachelor/Diplom
Dauer
1 Semester
Turnus
Wintersemester
Modulverantwortliche/-r

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

Dozent/-in(nen)

Frank Bormann
Frank.Bormann(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Digitale Signalverarbeitung"

Prof. Dr. Rigo Herold
Rigo.Herold(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Digitale Signalverarbeitung"

Lehrsprache(n)

Deutsch - 50.00%
in "Digitale Signalverarbeitung"

Englisch - 50.00%
in "Digitale Signalverarbeitung"

ECTS-Credits

5.00 Credits

Workload

150 Stunden

Lehrveranstaltungen

5.00 SWS (2.50 SWS Praktikum | 2.50 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)

Selbststudienzeit

75.00 Stunden
75.00 Stunden Selbststudium - Digitale Signalverarbeitung

Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

alternative Prüfungsleistung - Beleg
Modulprüfung | Wichtung: 50%
in "Digitale Signalverarbeitung"

mündliche Prüfungsleistung -
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 30 min | Wichtung: 50%
in "Digitale Signalverarbeitung"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

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

Qualifikationsziele

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

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.

Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine

Empfohlene Voraussetzungen
Keine Angabe
Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur

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

Hinweise
Keine Angabe