Grundlagen Digitale Filter

Beschreibung

Digitale Filterung ist eine der Hauptsäulen der digitalen Signalverarbeitung, die ihrerseits in der modernen Medien-, Übertragungs- und Messtechnik allgegenwärtig ist.

Das Seminar führt in die Grundlagen der digitalen Filter ein. Es bietet praktische Anleitungen für deren Realisierung und Optimierung, insbesondere mittels Matlab® oder der etablierten Open-Source-Alternative GNU Octave.

Inhalte
> Grundlagen, Vergleich von analogen mit digitalen Signalen, Vorteile und Schwachpunkte der digitalen Signalverarbeitung, Übersicht der Signalfiltertypen
> Entwurfsverfahren für FIR- und IIR-Filter in DSP, FPGA und ASIC, bewertender Vergleich der Eigenschaften der jeweiligen Filterstruktur
> Aspekte der Wortlängenbegrenzung und Abtastratenanpassung
> Einführung Kalman-Filter
> praktische Übungen mit der freien Software GNU Octave

Ziel der Weiterbildung

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 Software-Tools bei Matlab® und GNU Octave. Neben den Signalfiltern wird als Repräsentant der Schätzfilter auch das Kalman-Filter behandelt.

Praktische Übungen am PC während des Seminars führen zu einem besseren Verständnis der ermittelten 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

Teilnehmerkreis

Das Seminar richtet sich an all diejenigen, die digitale Filter verstehen und anwenden möchten, insbesondere Forschungs- und Entwicklungsingenieure, Qualitätssicherungsingenieure und Test-/Versuchsingenieure.

Inhalte

Donnerstag, 18. und Freitag, 19. März 2021
9:00 bis 12:15 und 13:45 bis 17:00 Uhr

Signalfilter: Grundlagen, Frequenzgang, Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre, Kerbfilter, Allpass/Verzögerungsglied, Prä-/Deemphase, Entzerrer

Digitale Verarbeitung von analogen Signalen, Vorteile und Nachteile der digitalen Signalverarbeitung

Abtasttheorem, Aliasing, Antialiasing

Binäre Wertedarstellung, Quantisierungs- und Übersteuerungseffekte

Aspekte der Wortlängenbegrenzung und Abtastratenanpassung

Implementierungsoptionen in DSP, FPGA, ASIC, bewertender Vergleich der Eigenschaften der jeweiligen Filterstruktur

Nichtrekursive Filter (FIR-Filter) und rekursive Filter (IIR-Filter), Realisierungsformen

Filtereigenschaften: Latenz/Gruppenlaufzeit, Phasenlinearität, Pol-Nullstellen-Diagramm, Stabilität

Entwurfsfunktionen in Matlab® und GNU Octave zur effektiven Berechnung und Optimierung der Filterkoeffizienten

Digitale Filter als Signalgeneratoren

Schätzfilter: Kalman-Filter

Demonstrationen und praktische Übungen am PC

Referenten

Paul A. M. Buné, M.Sc.E.E.
Kornwestheim

Termine & Preise

Extras
Die Seminarteilnahme beinhaltet Verpflegung und ausführliche Seminarunterlagen.

Die Teilnehmerzahl ist begrenzt, um den optimalen Lernerfolg zu garantieren.

Kosten
Die Kosten betragen pro Teilnehmer EUR 1.100,00(MwSt.-frei), inklusive aller Extras.

Fördermöglichkeiten
weniger bezahlen – so geht´s