Das Buch führt in die Grundlagen und Anwendungen der digitalen Signalverarbeitung anhand von praktischen Übungen am PC ein. Es werden insgesamt 16 Versuche angeboten, die aus einer ausführlichen Einführung, einem Vorbereitungsteil mit Aufgaben und einem Versuchsteil mit Matlab-Übungen bestehen. Ein PC mit dem Programmpaket Matlab (als Studentenversion erhältlich) wird vorausgesetzt. Der Schwerpunkt liegt auf dem Verstehen der Grundlagen (vorbereitende Aufgaben) und die Umsetzung des Wissens in praktische Aufgaben mit Hilfe von Matlab.
Der Intensivkurs kann als Ergänzung/Vertiefung zum Buch "Signale und Systeme" gesehen werden. Matlab ist das am weitesten verbreitete Softwarepaket zur digitalen Signalverarbeitung und kann übergreifend auf allen gängigen Rechnern mit den üblichen Betriebssystemen eingesetzt werden. Kleine Verbesserungen im Text und den Bildern konnten in der zweiten Auflage berücksichtigt werden.

Virtuelles Praktikum in MATLAB mit Programmbeispielen und Versuchen zum Selbststudium

Autorentext

Prof. Dr.-Ing. Martin Werner lehrt Nachrichtentechnik am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der FH Fulda.

Inhalt
1 Erste Schritte in MATLAB.- 2 Zeitdiskrete Signale.- 2.1 Elementare zeitdiskrete Signale.- 2.2 Audiosignale.- 3 Faltung und Differenzengleichung.- 3.1 Faltung.- 3.2 Differenzengleichung.- 4 Diskrete Fouriertransformation (DFT).- 4.1 Einführung in die Grundlagen.- 4.2 Vorbereitende Aufgaben.- 4.3 Versuchsdurchführung.- 5 Schnelle Fouriertransformation (FFT).- 5.1 Einführung.- 5.2 Radix-2-FFT-Algorithmus.- 5.3 Programmierung der DIT-Radix-2-FFT.- 5.4 Vorbereitende Aufgaben.- 5.5 Versuchsdurchführung.- 6 Kurzzeit-Spektralanalyse: Grundlagen.- 6.1 Einführung in die Grundlagen.- 6.2 Fensterfolgen.- 7 Kurzzeit-Spektralanalyse: Beispiele.- 7.1 Beispiel Mehrtonsignal.- 7.2 Audiosignal.- 8 Lineare zeitinvariante Systeme: FIR-Systeme.- 8.1 Einführung in die Grundlagen.- 8.2 FIR-Systeme.- 9 Lineare zeitinvariante Systeme: IIR-Systeme.- 9.1 Einfluss der Pole auf den Frequenzgang.- 9.2 Blockdiagramm.- 9.3 Impulsantwort.- 9.4 Partialbruchzerlegung mit MATLAB.- 9.5 Allpässe.- 9.6 Vorbereitende Aufgaben.- 9.7 Versuchsdurchführung.- 10 Entwurf digitaler FIR-Filter.- 10.1 Einführung.- 10.2 Toleranzschema.- 10.3 Fourier-Approximation.- 10.4 Fourier-Approximation mit Fensterung.- 10.5 Chebyshev-Approximation.- 11 Entwurf digitaler IIR-Filter.- 11.1 Einführung.- 11.2 Entwurf eines Butterworth-Tiefpasses.- 11.3 Entwurf digitaler Tiefpässe nach Standardapproximationen analoger Tiefpässe.- 11.4 Entwurf von Hochpass- und Bandpassfiltern und Bandsperren.- 12 Stochastische Signale: Kenngrößen.- 12.1 Einführung.- 12.2 Stochastische Signale.- 12.3 Korrelation stochastischer Prozesse.- 13 Stochastische Signale: LTI-Systeme.- 13.1 Lineare Abbildung stochastischer Signale.- 13.2 Stochastische Signale und LTI-Systeme.- 14 Analog-Digital-Umsetzung.- 14.1 Einführung.- 14.2 Abtastung.-14.3 Quantisierung.- 15 Reale digitale Filter: Koeffizientenquantisierung.- 15.1 Einführung.- 15.2 FIR-Filter mit quantisierten Koeffizienten.- 15.3 IIR-Filter mit quantisierte Koeffizienten.- 16 Reale digitale Filter: Quantisierte Arithmetik.- 16.1 Quantisierte Arithmetik.- 16.2 Vorbereitende Aufgaben.- 16.3 Versuchsdurchführung.- 17 Lösungen zu den Versuchen.- 17.1 Vorbemerkungen.- 17.2 Lösungen zu Versuch 2: Zeitdiskrete Signale.- 17.3 Lösungen zu Versuch 3: Faltung und Differenzengleichung.- 17.4 Lösungen zu Versuch 4: Diskrete Fouriertransformation (DFT).- 17.5 Lösungen zu Versuch 5: Schnelle Fouriertransformation (FFT).- 17.6 Lösungen zu Versuch 6: Kurzzeit-Spektralanalyse: Grundlagen.- 17.7 Lösungen zu Versuch 7: Kurzzeit-Spektralanalyse: Beispiele.- 17.8 Lösungen zu Versuch 8: Lineare zeitinvariante Systeme: FIR-Systeme.- 17.9 Lösungen zu Versuch 9: Lineare zeitinvariante Systeme: IIR-Systeme.- 17.10 Lösungen zu Versuch 10: Entwurf digitaler FIR-Filter.- 17.11 Lösungen zu Versuch 11: Entwurf digitaler IIR-Filter.- 17.12 Lösungen zu Versuch 12: Stochastische Signale: Kenngrößen.- 17.13 Lösungen zu Versuch 13: Stochastische Signale: LTI-Systeme.- 17.14 Lösungen zu Versuch 14: Analog-Digital-Umsetzung.- 17.15 Lösungen zu Versuch 15: Reale digitale Filter: Koeffizientenquantisierung.- 17.16 Lösungen zu Versuch 16: Reale digitale Filter: Quantisierte Arithmetik.- Formelzeichen und Abkürzungen.- Sachwortverzeichnis.