Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB®-Praktikum
Zustandsraumdarstellung, Lattice-Strukturen, Prädiktion und adaptive Filter
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Beschreibung
Dieses Buch beschreibt wie man ein robustes digitales Filter implementiert und wie man ein Filter durchstimmbar gestaltet. Die Frage, wie man ein System entwirft, das Signalwerte vorhersagt und sich dynamisch an Veränderungen anpasst, wird ebenfalls beantwortet.? Das Buch führt in fortgeschrittene Methoden der digitalen Signalverarbeitung durch praktische Übungen am PC ein. 16 Versuche werden angeboten, die aus einer kompakten Einführung, einem Vorbereitungsteil mit Aufgaben und einem Versuchsteil mit MATLAB-Übungen bestehen. Das didaktische Konzept, möglichst einfache MATLAB®-Befehle zu verwenden, öffnet den Blick auf die Algorithmen, so dass das Gelernte schnell in die Praxis, z. B. der Mikrocontroller-Programmierung für eingebettete Systeme, übertragen werden kann. Zu den Aufgaben und MATLAB-Übungen gibt es einen ausführlichen Lösungsteil am Ende des Buches. Der Anhang bietet eine kurze Einführung in MATLAB. Das Programmpaket MATLAB mit der Signal Processing Toolbox – auch als Studentenversion erhältlich – wird vorausgesetzt. Über 140 Programme und Datensätze zum Buch sind auf der Produktseite der Verlagshomepage kostenlos verfügbar. Zusätzlich sind die Programme mit Texten und Grafiken auch im HTML-Format abgelegt.
Der Inhalt
- Zustandsraumdarstellung digitaler Systeme
- Diagonalform und Normalform
- Skalierung und Koeffizientenquantisierung
- Skalierung der Zustandsvariablen
- Quantisierte Arithmetik und inneres Rauschen
- Rauschminimale Normalform
- Fallbeispiel: Cauer-Tiefpass
- Lattice-Strukturen für FIR- und All-pole-Systeme
- Lattice-Strukturen für IIR-Systeme
- Lineare Prädiktion
- Levinson-Durbin-Algorithmus und linearer Prädiktor in Lattice-Struktur
- Entwurf von nichtrekursiven Entzerrern mit der Fehlerquadratmethode
- Systemidentifikation mit der Fehlerquadratmethode
- Adaptives FIR-System
- Least-Mean-Square-Algorithmus
- Recursive-Least-Squares-Algorithmus
- Lösungen zu den Versuchenation
- Studierende technischer Bachelorstudiengänge, insbesondere der Elektrotechnik, Informationstechnik und Informatik
Der Autor
Prof. Dr.-Ing. Martin Werner lehrt Nachrichtentechnik am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Hochschule Fulda.
Dieses Buch beschreibt wie man ein robustes digitales Filter implementiert und wie man ein Filter durchstimmbar gestaltet. Die Frage, wie man ein System entwirft, das Signalwerte vorhersagt und sich dynamisch an Veränderungen anpasst, wird ebenfalls beantwortet.? Das Buch führt in fortgeschrittene Methoden der digitalen Signalverarbeitung durch praktische Übungen am PC ein. 16 Versuche werden angeboten, die aus einer kompakten Einführung, einem Vorbereitungsteil mit Aufgaben und einem Versuchsteil mit MATLAB-Übungen bestehen. Das didaktische Konzept, möglichst einfache MATLAB®-Befehle zu verwenden, öffnet den Blick auf die Algorithmen, so dass das Gelernte schnell in die Praxis, z. B. der Mikrocontroller-Programmierung für eingebettete Systeme, übertragen werden kann. Zu den Aufgaben und MATLAB-Übungen gibt es einen ausführlichen Lösungsteil am Ende des Buches. Der Anhang bietet eine kurze Einführung in MATLAB. Das Programmpaket MATLAB mit der Signal Processing Toolbox – auch als Studentenversion erhältlich – wird vorausgesetzt. Über 140 Programme und Datensätze zum Buch sind auf der Produktseite der Verlagshomepage kostenlos verfügbar. Zusätzlich sind die Programme mit Texten und Grafiken auch im HTML-Format abgelegt.
Virtuelles Praktikum in MATLAB® mit Programmbeispielen und Versuchen zum Selbststudium
Lernen zuhause: effektiv und bequem
Anwendung der Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung mit Programmbeispielen
Autor*in
Martin Werner
Themen in »Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB®-Praktikum«
Elektrotechnik Elektronik Digitalisierung Zustandsraum Lattice-Strukturen Prädiktion Filter zeitdiskrete Signale Spektralanalyse DFT/FFT Rauschen Quantisierung Abtastung Faltung Analyse