Grundlagen Digitale Frequenzanalyse und Filter mit Matlab® / GNU Octave

Digitale Frequenzanalyse und digitale Filterung sind 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 Schwerpunkten Frequenzanalyse und Filter. Es bietet praktische Anleitungen für die Durchführung der Analyse sowie für Realisierung und Optimierung der Filter, insbesondere mittels Matlab® oder der etablierten Open-Source-Alternative GNU Octave.

Inhalt:

• Grundlagen, Vergleich von analogen mit digitalen Signalen, Vor- und Nachteile der digitalen Signalverarbeitung
• Digitale Frequenzanalyse, Fensterfunktionen
• Übersicht der Signalfiltertypen, Entwurfsverfahren für FIR- und IIR-Filter in DSP, FPGA und ASIC
• Aspekte der Wortlängenbegrenzung und Abtastratenanpassung
• Demonstrationen und praktische Übungen mit der freien Software GNU Octave

Nach einem zielgerichteten theoretischen Einstieg werden die Frequenzanalyse unter Hinzuziehung der Fensterfunktionen und anschließend 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.

Demonstrationen sowie praktische Übungen am PC während des Seminars führen zu einem besseren Verständnis der ermittelten Analyse-, Entwurfs- und Optimierungsmethoden. Das Seminar wird mit der freien Software GNU Octave durchgeführt. Alle erarbeiteten Kenntnisse sind ohne Änderungen auch unter Matlab® verwendbar.

Voraussetzungen

Basiskenntnisse der Signaltheorie, Nachrichten- und Rechnertechnik sind hilfreich, aber keine Voraussetzung.

Methodik

• kurze Vortragseinheiten mit Schwerpunkt auf praktische Anwendbarkeit
• viele Beispiele die man im Seminar selbst aktiv am PC ausprobieren kann
• ausreichend Zeit für Fragen

Nach einem zielgerichteten theoretischen Einstieg werden die Frequenzanalyse unter Hinzuziehung der Fensterfunktionen und anschließend 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.

Demonstrationen sowie praktische Übungen am PC während des Seminars führen zu einem besseren Verständnis der ermittelten Analyse-, Entwurfs- und Optimierungsmethoden. Das Seminar wird mit der freien Software GNU Octave durchgeführt. Alle erarbeiteten Kenntnisse sind ohne Änderungen auch unter Matlab® verwendbar.