Technische Universität Ilmenau

Analog and Digital Filters - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

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module properties Analog and Digital Filters in degree program Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013
module number200534
examination number2100873
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group 2111 (Communications Engineering)
module leaderProf. Dr. Martin Haardt
term summer term only
languageDeutsch
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience

Signale und Systme 2

learning outcome

Nachdem die Studierenden diese Veranstaltung besucht haben, können sie analoge und digitale Filter nach vorgegebenen Gütekriterien entwerfen und dimensionieren.

Sie können analoge Standardtiefpassfilter mathematisch beschreiben und modellieren und sind durch die Anwendung von Transformationen in der Lage, viele andere Typen von Analogfiltern sowie rekursive digitale Filter zu konzipieren.

Nach dem Besuch der Vorlesung können die Studierenden zudem digitale FIR-Filter mit Hilfe der Fenstermethode entwickeln und die Vor- und Nachteile gegenüber rekursiven Digitalfiltern benennen. Sie können technische Realisierungsprobleme erkennen und effiziente Umsetzungsmöglichkeiten wie Polyphasenimplementierungen beschreiben und modellieren.

Nach dem Seminar und den Matlab-Praktika haben die Studierenden ihre in der Vorlesung erworbenen Kenntnisse anhand ausgewählter Beispiele vertieft.

content

Analoge Filter

  • Grundlagen
    • Phasen- und Gruppenlaufzeit, Dämpfung, Paley-Wiener-theorem, Laplace-Transformation, Minimalphasen- und Allpasskonfigurationen, Randbedingungen für den Dämpfungsverlauf

  • Filter 1. Ordnung
    • Tiefpass, Hochpass, Shelving-Tiefpass, Shelving-Hochpass, Allpass
  • Filter 2. Ordnung
    • Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Notch-Filter, Notch-Tiefpass, Allpass
  • Standard Tiefpass Approximationen
    • Potenz-,  Tschebyscheff-, Cauer-, Besseltiefpass
  • Transformationen
    • Tiefpass-Hochpass-Transformation, Tiefpass-Bandpass-Transformation

Digitale Filter

  • Rekursive zeitdiskrete Filter
    • Bilinear-Transformation, Impulsinvariant-Methode, Einfluss der Quantisierung 
  • Entwurf von FIR-Filtern mit der Fenstermethode
    • Typen linearphasiger Filter, Standard-Fenster, Kaiser-Fenster Verhalten an Sprungstellen
  • effiziente Implementierungen von FIR-Filtern
    • Implementierung mit Hilfe der FFT, Polyphasen-Implementierungen

media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

handschriftliche Tafelentwicklung, Präsentation von Begleitfolien (Overheadprojektor/Beamer), Folienskript und Aufgabensammlung Online und im Copyshop erhältlich, Filterentwicklung und Analyse mit Matlab

literature / references

  • L. D. Paarmann, Design And Analysis of Analog Filters: A Signal Processing Perspective. Kluwer Academic Publishers, 2001.
  • D. Kreß and D. Irmer, Angewandte Systemtheorie. Oldenbourg Verlag, M¨unchen und Wien, 1990.
  • O. Mildenberger, Entwurf analoger und digitaler Filter. Vieweg, 1992.
  • R. Schaumann and Mac E. Van Valkenburg, Design of Analog Filters. Oxford University Press, 2001.
  • A.V. Oppenheim and R.W. Schafer, Zeitdiskrete Signalverarbeitung. R. Oldenbourg Verlag, 1999.
  • K.D. Kammeyer and Kristian Kroschel, Digitale Signalverarbeitung. Vieweg + Teubner, 2009.
evaluation of teaching