Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB®

Die digitale Signalverarbeitung ist eine der Schlüsseltechnologien des Informationszeitalters: in Mobiltelefonen ist sie unser Begleiter, in Anti-Blockiersystemen vermeidet sie Unfälle, in der Computertomographie verschafft sie Einblicke ohne operativen Eingriff. Die digitale Signalverarbeitung macht unser Leben bequemer, sicherer und produktiver. Kenntnisse in der digitalen Signalverarbeitung sind deshalb zu einem wichtigen Bestandteil naturwissenschaftlich-technischer Studiengänge und entsprechender beruflicher Praxis gew- den. Das Buch Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB stallt anhand von 16 ausführlichen Versuchen eine Auswahl wichtiger Grundlagen und Anwendungen vor: Zeitdiskrete Signale (2 Versuche) Signalverarbeitung im Frequenzbereich / FFT (4 Versuche) Signalverarbeitung im Zeitbereich / LTI-Systeme (3 Versuche) Filterentwurf (2 Versuche) Stochastische Signale (2 Versuche) Reale Systeme, A/D-Umsetzung, Wortlängeneffekte (3 Versuche) Zu jedem Versuch gibt es Lernziele und eine kompakte Einführung. Die Versuchsvorbereitung ist wichtiges Element des Praktikums und baut idealer Weise auf erste Erfahrungen einer einführenden Lehrveranstaltung in Signale und Systeme auf. Die Versuche sind so angelegt, dass sie bei guter Vorbereitung in etwa 3 bis 4 Stunden am PC bearbeitet werden können. Viele Aufgaben sind mit Lösungshinweisen versehen. Zahlreiche Programmbeispiele und grafische Darstellungen unterstützen die Durchführung der Versuche. Am Ende des Buches findet sich ein ausführlicher Lösungsteil. In der 4. Auflage wurden der Lösungsteil nochmals erweitert und Lernkontrollfragen auf- nommen, die zu einer versuchsübergreifenden Rückschau anregen. ®1 Die Versuche werden mit der Simulationssprache MATLAB durchgeführt: MATLAB ist ein häufigbenutztes Werkzeug für die digitale Signalverarbeitung und wird weltweit auf PC und Arbeitsplatzrechnern mit unterschiedlichen Betriebssystemen ein- setzt.

Erste Schritte in MATLAB.- Zeitdiskrete Signale.- Diskrete Fourier-Transformation.- Schnelle Fourier-Transformation.- Kurzzeit-Spektralanalyse: Grundlagen.- Kurzzeit-Spektralanalyse: Beispiele.- Lernkontrollfragen zur DFT, FFT und Kurzzeit- Spektralanalyse.- Faltung, Differenzengleichung und LTI-Systeme.- Finite-Impulse-Response-Systeme.- Infinite-Impulse-Response-Systeme.- Entwurf digitaler FIR-Filter.- Entwurf digitaler IIR-Filter.- Lernkontrollfragen zu FIR- und IIR-Systemen.- Kenngrößen stochastischer Signale.- Stochastische Signale und LTI-Systeme.- Analog-Digital-Umsetzung.- Reale digitale Filter: Koeffizientenquantisierung.- Reale digitale Filter: Quantisierte Arithmetik.- Lernkontrollfragen zu stochastischen Signalen und realen Systemen.- Lösungen zu den Versuchen.