Elektronische Rauschunterdrückung

Verfahren und DSP-Implementierung

In Zusammenarbeit mit dem VDE-Bezirksverein Württemberg e.V. (VDE)

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3 Tages-Seminar
neuer Termin in Planung in Ostfildern
Veranstaltung Nr. 34960.00.001


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Beschreibung

Rauschen (Noise) wird definiert als ein unerwünschtes Signal, das in der Übertragungstechnik, Audio-/Video-Technik, Messtechnik und anderen mit dem Nutzsignal interferiert.
Es gibt viele Quellen für technisches Rauschen, zum Beispiel elektronisches Rauschen, thermisches Rauschen, Flicker-Rauschen, akustisches Rauschen (Vibrationsgeräusch, Fahrgeräusch), elektromagnetisches Rauschen (EMC), Kommunikationskanal-Rauschen, Quantisierungsrauschen, Rundungsrauschen u.a.

Abhängig von seiner Spektrums- und Zeitcharakteristik lässt sich der Rauschprozess kategorisieren in breitbandiges (weißes), bandbegrenztes (farbiges), in-Band-, außer-Band-, impulsives und transientes Rauschen.
Eine leistungsfähige Unterdrückung steigert die Qualität der Signalübertragung, der Signaldetektion und Signalwahrnehmung. Somit sind Verfahren zur Rauschunterdrückung und Störungs-/Verzerrungsbeseitigung unerlässlich für die elektronische Signalverarbeitung in Anwendungsgebieten wie zellularer mobiler Kommunikation, Radar, Sonar, medizinischer Signalverarbeitung, Spracherkennung und Bildverarbeitung.

Der Erfolg der Rauschunterdrückung hängt wesentlich von der Modellierung der Störsignale ab. Es existiert eine Vielfalt an derartigen Modellen. Hauptziel des Seminars ist, die Modelle strukturiert zu beschreiben, und darauf basierend Lösungen, zum Beispiel durch adaptive Filter oder Maßnahmen im Frequenzbereich, zu präsentieren.

Nach einem Überblick über Rauschsignalarten und Rauschunterdrückungsverfahren werden einige Verfahren detailliert vorgestellt und auf einem PC mit Hilfe von OCTAVE von den Teilnehmern verifiziert. Ferner wird die Echtzeit-Implementierung der Verfahren auf einigen DSP-Plattformen aufgezeigt.

Voraussetzungen
Grundkenntnisse in der Programmierung und in der digitalen Signalverarbeitung (digitale Filterung, Fourier-Analyse u.a.) sowie Grundbegriffe der Statistik (Mittelwerte, Gauss-Verteilung u.a.)

Ziel des Seminars

Sie erhalten einen Überblick über gängige Rauschunterdrückungsverfahren, die gegenwärtig in diversen Gebieten industriell eingesetzt werden. Sie erlernen exemplarisch die Funktionsweise einiger wichtigen Verfahren und bewerten die Effektivität am PC durch individuelle Übungen. Ferner werden Sie in die Lage versetzt, diese Verfahren in DSPs zu implementieren.

Sie erhalten Qualität
Das Qualitätsmanagementsystem der Technischen Akademie Esslingen
ist nach DIN EN ISO 9001 und AZAV zertifiziert.

Teilnehmerkreis

Ingenieure, Physiker und Informatiker, die mit elektronischer Signalverarbeitung befasst sind und Rauschunterdrückung als Methode verbesserter Signaldetektion und Signalrekonstruktion strukturiert erlernen möchten

Seminarthemen im Überblick

Stand der letzten Durchführung:

Mittwoch, 21. Juni 2017
9.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr

1. Einleitung, Überblick, Hinführung
> Rauschsignalarten: breitbandig (weiß), bandbegrenzt, schmalbandig (rosa, braun), transient, impulsiv, clickartig, burstartig u.a.
> Rauschquellen: thermisch, elektronisch, elektromagnetisch (EMC), akustisch, mechanisch, numerisch u. a.
> Rauschunterdrückungsverfahren: Frequenzselektive Filter für Außer-Band-Rauschen, Wiener-Filter, LMS-Filter, RLS-Filter, Spektrale Subtraktion, Lineare Prädiktion, Anti-Noise (ANC), Noise Shaping u. a. für In-Band-Rauschen, EMC-Maßnahmen

2. Modellierung von Rauschprozessen
> Gauss-Prozess-Modell
> Gauss-Mixture-Prozess als Modell für nicht-gaussförmige Rauschprozesse
> Poisson-Prozess-Modell für seltene Ereignisse
> Poisson-Gauss-Prozessmodell für impulsive Rauschprozesse
> Hidden-Markov-Modell für instationäre Rauschprozesse
> Autoregressives-Modell für schmalbandige Rauschprozesse
> PC-Übung

Donnerstag, 22. Juni 2017
9.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr

3. Ausgewählte Rauschunterdrückungsverfahren und ihre OCTAVE-Simulation
> Wiener-Filter im Zeit- und Frequenzbereich als Basiskonzept
> Spektrale Subtraktion als hochwertiges Rauschunterdrückungsverfahren
> LMS-Filter, NLMS-Filter als aufwandgünstige Rauschunterdrückungsverfahren
> Autoregressive (AR) Restauration von durch impulsives Rauschen gestörten Signalen
> Anti-Noise-Verfahren (ANC)
> Noise Shaping
> Dolby
> Mittelungsverfahren
> PC-Übung

4. Überblick über die DSP-Technologie
> DSP-Architekturen
> Zahlenformate, Rechenwerk
> Befehlsstrukturen
> Parallelismus, Adressiereinheiten
> Entwicklungs-Werkzeuge
> Kommerzielle DSPs, Benchmarks
> DSP als Core
> Konvergenz der DSP- und Mikroprozessor-Technik bei Embedded Systems

Freitag, 23. Juni 2017
9.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr

5. Implementierung einiger Rauschunterdrückungsverfahren exemplarisch auf drei DSP-Plattformen
> TigerSHARC-Familie
> TMS320CXX-Familie
> DSP-96002-Familie

Termine & Preise

Extras
Die Seminarteilnahme beinhaltet Verpflegung und ausführliche Seminarunterlagen.
Beim gemeinsamen Mittagessen findet ein reger Austausch mit den Referenten statt. Jeder Teilnehmer erhält zu Beginn des Seminars eine Mappe mit ausführlichen Seminarunterlagen.

Die Teilnehmerzahl ist auf 16 Teilnehmer begrenzt um den optimalen Lernerfolg zu garantieren.

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