Grundlagen Digitale Frequenzanalyse und Filter mit Python

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 – als Schwerpunkt digitale Filter. Es bietet praktische Anleitungen für deren Realisierung und Optimierung, insbesondere mittels der etablierten Open-Source-Sprache Python.

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 Programmiersprache Python

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 Python-Bibliotheken NumPy, SciPy und Matplotlib.

Demonstrationen sowie praktische Übungen am PC während des Seminars führen zu einem besseren Verständnis der ermittelten Entwurfs- und Optimierungsmethoden.

Voraussetzungen
Basiskenntnisse der Signaltheorie, Nachrichten- und Rechnertechnik sowie der Programmiersprache Python 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 Eigenschaften von digitalen FIR- und IIR-Filtern umfassend besprochen. Klassische und moderne Entwurfsverfahren werden vorgestellt sowie das umfangreiche Sortiment der einschlägigen Python-Bibliotheken NumPy, SciPy und Matplotlib.

Demonstrationen sowie praktische Übungen am PC während des Seminars führen zu einem besseren Verständnis der ermittelten Entwurfs- und Optimierungsmethoden.