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

Teilnehmer:innenkreis

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

Inhalte

Donnerstag, 27. und Freitag, 28. April 2023
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

Referent:innen

Paul A. M. Buné, M.Sc.E.E.
Nach dem Diplom als Elektroingenieur mit Spezialgebiet Nachrichtentechnik an der Technischen Universität Eindhoven (Niederlande) folgte eine Anstellung als Systemplanungsingenieur für Mobilfunk in der Stuttgarter Niederlassung einer internationalen Firma. In den folgenden 31 Jahren war Buné bei dieser Firma in der Planung und Entwicklung, später in der Forschung (Bell Labs Germany) für die aufeinanderfolgenden Generationen der digitalen Mobilfunksysteme (2G/GSM, 3G/UMTS, 4G/LTE) tätig. Er war aktives Mitglied verschiedener europäischer Standardisierungsgremien sowie Vortragender auf mehreren internationalen Konferenzen, insbesondere zu den Themen adaptive Entzerrungungsfilter und effiziente Datenübertragung über digitale Mobilfunkkanäle. Er ist Inhaber von 10 Patenten, davon 8 als Alleinerfinder und war Distinguished Member der Alcatel-Lucent Technical Academy.

Termine & Preise

Extras
Die Teilnahmegebühr beinhaltet ausführliche Seminarunterlagen und bei Teilnahme vor Ort Verpflegung.

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