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Methoden der Signalverarbeitung

Methoden der Signalverarbeitung
Typ: Vorlesung Links:
Lehrstuhl: Institut für Industrielle Informationstechnik (IIIT)
Semester: Wintersemester
Ort:

EAS-Hörsaal (Mi.), Geb. 11.10


 

Zeit:

Mittwoch, 11:30-13:00 Uhr, wöchentlich
 

Beginn: 16.10.2019
Dozent:

Prof. Puente

SWS: 2
ECTS: 6 (Vorlesung + Übung)
LVNr.: 23113
Prüfung:

schriftlich, 19.02.2020, 08:00-10:00 Uhr

Aktuelles

  • Die Ergebnisse der Klausur "Methoden der Signalverarbeitung" vom 19.02.2020 sind im Campusmanagementsystem (persönliche Note) bzw. im ILIAS-Kurs (allgemeine Übersicht) verfügbar. Der Termin der Einsicht wird aufgrund der aktuellen Lage verschoben. Sobald ein Termin feststeht wird er an dieser Stelle und im ILIAS-Kurs veröffentlicht.

Informationen zur Vorlesung

Die Vorlesung befasst sich in der ersten Hälfte mit Zeit-Frequenz-Darstellungen, die es ermöglichen, den Frequenzgehalt zeitvarianter Signale zu untersuchen. In der zweiten Hälfte werden Methoden zur Parameter- und Zustandsschätzung behandelt.

Inhalt der Vorlesung

 

  1. Signaldarstellung mit Frames
    Energie- und Leistungssignale; Zeitdauer und Bandbreite; Fensterfunktionen; Skalierung; Hilbert-Räume
  2. Kurzzeit-Fourier-Transformation
    Kontinuierliche Kurzzeit-Fourier-Transformation; Gabor-Reihe; diskrete Kurzzeit-Fourier-Transformation
  3. Wavelet-Transformation
    Kontinuierliche Wavelet-Transformation; Wavelet-Funktionen; semidiskrete, dyadische Wavelets; dyadische Wavelet-Reihen; Multiraten-Filterbank; Skalierungsfilter; Wavelet-Paket-Transformation
  4. Quadratische Zeit-Frequenz-Verteilungen
    Ambiguitätsfunktion; Wigner-Ville-Verteilung; Moyals Formel, Spektrogramm und Skalogramm; Rekonstruktion von Zeitsignal und Spektrum; Kreuzterme; diskrete Wigner-Ville-Verteilung; Cohen-Klasse; Optimierung der Kernfunktion; affine Klasse; Reassignment-Methode; signalabhängige Filterung
  5. Karhunen-Loève-Transformation
    Karhunen-Loève-Transformation; Anwendungsbeispiele; Approximation durch die Cosinus-Transformation
  6. Parameterschätzung
    Lineares Signalmodell; Beurteilungskriterien von Schätzfiltern; Least-Squares-Schätzer; Gauß-Markov-Schätzer; Minimum-Varianz-Schätzer; rekursiver Least-Squares-Schätzer; Bayes'sche Parameterschätzung; Maximum-Likelihood-Schätzer
  7. Zustandsschätzung
    Kalman-Filter

Materialien zur Vorlesung

Die Materialien zur Vorlesung sind im zugehörigen ILIAS-Kurs verfügbar. Das Passwort zur Anmeldung wird in der ersten Vorlesung bekannt gegeben.

 

Literatur

F. Puente León und H. Jäkel:
Signale und Systeme.
De Gruyter Oldenbourg, 7. Auflage, 2019.
ISBN 978-3-11-062632-2

 

Uwe Kiencke, Michael Schwarz, Thomas Weickert:
Signalverarbeitung - Zeit-Frequenz-Analyse und Schätzverfahren.
Oldenbourg, 2008.
ISBN 978-3-486-58668-8

Informationen zur Prüfung

Die nächste schriftliche Klausur findet am Mittwoch, 16.09.2020 von 11:00 bis 13:00 Uhr statt.

Anmeldung für die Klausur (Anmeldeschluss ist der 09.09.2020):

  • Bachelor-/Masterstudiengang: über Studierendenportal des KIT,
  • Diplomstudiengang: Abgabe des Prüfungsscheins am Institut (beim Betreuer / Briefkasten beim Sekretariat)

Bitte bringen Sie Ihren Studierendenausweis zur Klausur mit. Studierende des Diplomstudiengang sowie alle, die sich mit einem Prüfungsschein angemeldet haben (z.B. wenn Sie ein Masterfach im Bachelor vorziehen), benötigen zusätzlich eine aktuelle Studienbescheinigung (immatrikuliert und nicht beurlaubt).

Zugelassene Hilfsmittel:

  • 3 Bücher
  • max. 2 handschriftlich beschriebene, zusammengeheftete DIN A4-Blätter mit eigenen Notizen

Ausgedruckte und mit Leim- oder Spiralbindung gebundene elektronische Bücher sind als Buch zugelassen.
Handschriftliche Notizen im Buch sind erlaubt, sofern sie sich auf den entsprechenden Inhalt des Buches beziehen.

 

Nicht zugelassen sind alle anderen Hilfsmittel, insbesondere:

  • Alle elektronischen Hilfsmittel (z. B. Taschenrechner, Laptop, Handy, Smartwatch)
  • Ausgedrucke Vorlesungs- oder Übungsfolien
  • Lose Blattsammlungen
  • Das Dokument Zusammenfassung der Übung

 

Die Ergebnisse der vergangenen Klausuren dürfen aus datenschutzrechlichen Gründen nicht im Internet veröffentlicht werden.

 

Wichtiger Hinweis:  Bitte beachten Sie, dass laut unserer Prüfungsordnung die Wiederholungsprüfung spätestens im übernächsten Semester abgelegt sein muss.

 

Weitere Informationen

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte entweder an Prof. Dr.-Ing. F. Puente oder an M. Sc. Schwär.