Digitale Signalverarbeitung mit integrierten Schaltungen

Digitale Signalverarbeitung mit integrierten Schaltungen

Übersicht

Aufgrund der hohen Anforderungen vieler Anwendungen aus der digitalen Signalverarbeitung, wie z.B. der Demodulation eines Handy-Signals im Basisband, können diese Algorithmen häufig nur mit hochoptimierten integrierten Schaltungen realisiert werden. Der Entwurf stellt den Chip- oder FPGA-Designer vor besondere Herausforderungen, da ein Trade-Off zwischen Signalqualität, bzw. Güte des Ergebnisses, und der Verarbeitungsgeschwindigkeit, dem Energieverbrauch und der Chip-Fläche (Logik-Ressourcen) gefunden werden muss.

In der Veranstaltung werden wichtige Algorithmen der digitalen Signalverarbeitung eingeführt und verschiedene Architekturen zur Realisierung besprochen. Die in den Vorlesungsteilen vermittelten Grundlagen werden in Gruppenübungen mit dem Softwarewerkzeug Matlab praktisch umgesetzt.

Beachten Sie auch den Aushang der Lehrveranstaltung.

Inhalte

Die Veranstaltung richtet sich vorallem an Informatiker, Elektrotechniker und Mechatroniker mit dem Schwerpunkt "Technische Informatik" bzw. mit Interesse an modernen Entwurfsverfahren der digitalen Signalverarbeitung.  

  • Grundlagen Digitalen Signalverarbeitung, VLSI und FPGAs
  • Zahlendarstellungen 
  • Realisierung arithmetischer Schaltungen 
  • Implementierungskonzepte datenpfadorientierter Algorithmen 
  • Realisierung ausgewählter Komponenten (Digitale Filter, FFT) 
  • Konkrete Anwendungen

Voraussetzungen

Wünschenswerte aber nicht notwendige Voraussetzungen sind der VHDL-Kurs oder eine äquivalente Lehrveranstaltung sowie Signalverarbeitung mit Mikroprozessoren.  

Materialien

Alle Materialien (Vorlesungsfolien, Übungsblätter, ...) sowie ein Forum finden Sie in Moodle der Universität Kassel. Bitte in jedem Fall bei Moodle anmelden, da aktuelle Informationen über Moodle verbreitet werden. 

Zeiten

Die Veranstaltung findet im Sommersemester Dienstags,  zwischen 13:00 und 16:00 Uhr im Raum WA 0334 (Seminarraum FG) statt.

Literatur

Digitale Signalverarbeitung:

Oppenheim/Schafer; Zeitdiskrete Signalverarbeitung; 2. Auflage (2004)
Kammeyer; Digitale Signalverarbeitung; 7. Auflage (2009)

FPGA & DSP:

U. Meyer-Baese; Digital Signal Processing with Field Programmable Gate Arrays; 3. Auflage (2007)

VLSI & DSP:

K. K. Parhi; VLSI Digital Signal Processing Systems; (1999) 

Leistungsnachweis

Der Leistungsnachweis wirdin Form einer mündlichen Prüfung erbracht. Die genauen Modalitäten werden in der Veranstaltung bekannt gegeben.