Signalverarbeitung mit MATLAB

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Signalerzeugung und gebräuchliche Signalanalysen

Ziel: Erzeugen, Ändern und Visualisieren von Signalen über die MATLAB-Kommandozeile. Verwenden der Signal Analyzer-App, um Signale sowohl im Zeit- als auch Frequenzbereich interaktiv zu visualisieren, zu messen und zu analysieren.

• Erstellen zeitdiskreter Signale in der MATLAB-Umgebung
• Sampling und Aliasing
• Erstellen von Signalen mithilfe von MATLAB-Timetables
• Durchführen von Zeit- und Spektralanalysen mit der Signal Analyzer-App
• Erstellen von Streaming-Signalen mithilfe von System objects

Spektralanalyse

Ziel: Verstehen und Anwenden verschiedener Spektralanalysetechniken, Fensterung und Zero-Padding. Verwenden von Werkzeugen zur Spektralanalyse in MATLAB und Untersuchen nicht-parametrischer (direkter) und parametrischer (modellbasierter) Verfahren zur Spektralanalyse.

• Diskrete Fourier-Transformation
• Fenstertechniken und Zero-Padding
• Schätzung des Leistungsdichtespektrums
• Zeitveränderliche Spektren
• Verwenden des Spectrum-Analyzer-System-Object in MATLAB

LTI-Systeme

Ziel: Darstellen linearer, zeitunabhängiger (LTI-)Systeme in MATLAB. Berechnen und Visualisieren verschiedener Eigenschaften von LTI-Systemen.

• Darstellungsformen von LTI-Systemen
• Z-Transformation
• Impulsantwort und Frequenzgang
• Visualisieren der Filtereigenschaften
• Anwenden von Filtern auf endliche Signale und Streaming-Signale

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Filterentwurf

Ziel: Filter mit der Filter Design and Analysis App interaktiv entwerfen. Entwerfen von Filtern über die Kommandozeilen-Schnittstelle mit Hilfe von Filterspezifikationsobjekten.

• Filterspezifikationen
• Interaktiver Filterentwurf
• Filterentwurfsfunktion und Live-Editor-Task
• Filterentwurf mit Filterspezifikationsobjekten
• Verringern der Filter-Signallaufzeit
• Filtern im Frequenzbereich

Multiratenfilter

Ziel: Entwerfen von Polyphasen-Multiratenfilter. Entwerfen von Multiraten-Interpolations- und Dezimationsfiltern. Entwerfen mehrstufiger und schmalbandiger Filter.

• Downsampling und Upsampling
• Noble-Identities und Polyphasen-FIR-Filter-Strukturen
• Polyphasen-Dezimations- und Interpolationsfilter
• Entwerfen mehrstufiger und interpolierter FIR-Filter

Entwerfen Adaptiver Filter

Ziel: Entwerfen adaptiver Filter für Systemidentifikation und Geräuschunterdrückung.

• Grundlagen der adaptiven Filterung
• Anwendung bei Systemidentifikation
• Durchführung von Geräuschunterdrückung
• Verbessern der Effizienz adaptiver Filter