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Vorlesungsinhalt

Messsignale

  • Messsystem
  • Messeinrichtung
  • Messobjekt
  • zeitkontinuierliche Signale
  • zeitdiskrete Signale
  • wertkontinuierliche Signale
  • wertdiskrete Signale
  • analoge Signale
  • digitale Signale
  • deterministische Signale
  • stochastische Signale
  • periodische Signale
  • aperiodische Signale

Statistische Signalverarbeitung

  • Histogramm
  • Mittelwert
  • Streuung
  • Standardabweichung
  • Verteilungsdichtefunktion
  • Wahrscheinlichkeitsdichte
  • Erwartungswert
  • Gaußsche Normalverteilung

Signalbeschreibung

  • Impulsfunktion
  • Sprungfunktion
  • Anstiegsfunktion
  • harmonische Schwingung
  • Korrelation
  • Amplitudendichte stochastischer Signale
  • Fourier-Reihe
  • diskretes Amplitudenspektrum
  • Fouriertransformation
  • Eigenschaften der Fouriertransformation
  • Laplacetransformation
  • Autokorrelation
  • spektrale Leistungsdichte

Lineare Systeme

  • kausale Signale
  • Beschreibung durch
    • Differentialgleichung
    • Übertragungsfunktion
    • Antwortfunktionen auf spezielle Testfunktionen
  • Nyquist-Diagramm
  • Bode-Diagramm
  • Lineare Systeme 1. Ordnung
  • Lineare Systeme 2. Ordnung

Dynamische Meßfehler

  • statisch berichtigter Anzeigewert
  • Fehlermaß
  • Mittlerer quadratischer dynamischer Fehler für stationäre Meßgrößenverläufe
  • Spektrale Fehlerverteilung für periodisch verlaufende Meßgröße
  • Fehler-Frequenzgang
  • Dynamische Kenngrößen von Meßsystemen
    • Einschwingzeit
    • Grenzfrequenz
  • Korrekturnetzwerk
  • Korrekturnetzwerk mit Kreisschaltung
  • Dynamische Störwirkung
  • Dynamische Kompensation
  • Führungsregelung
  • Filterung

A/D-Umsetzung

  • Abtastung
  • Abtasttheorem
  • Abtast-Halte-Glied
  • Wägeverfahren
  • Zählverfahren
  • Parallelverfahren
  • D/A-Umsetzer

Analogsignalverarbeitung

  • Operationsverstärker
  • Addierer
  • Multiplizierer
  • Integrator
  • Differentiator
  • Lösung von Differentialgleichungen mit Analogrechnern (qualitativ)
  • Filter
    • Bessel-Filter
    • Butterworth-Filter
    • Tschebyscheff-Filter

Digitale Filter

  • IIR-Filter
  • FIR-Filter
  • nichtkausale Filter

Bildverarbeitung

  • Bilddatenformate
  • Punktoperatoren
  • Look-up-table
  • Lokale 2D-Operatoren
  • Gauß-Filter
  • Laplace-Filter
  • Sobel-Filter
  • Mittelwertfilter
  • Medianfilter
  • Morphologische Operatoren
  • Erosion
  • Dilatation
  • Konturverkettung
  • Hough-Transformation
  • Fourier-Transformation 1D / 2D
  • FFT
  • Rauschunterdrückung im Fourierraum mit Tiefpaß
  • Ausleuchtungskorrektur im Fourierraum mit Hochpaß
  • Texturerkennung im Fourierraum
  • Korrelationsanalyse
  • Mustererkennung
  • template matching
  • Merkmalsklassen
  • Merkmalsräume
  • Schrifterkennung (als Beispiel)

Optische Bildverarbeitung

  • Bildfilterung mit 4f-Anordnung
  • Informationsspeicherung in Hologrammen

Wavelets

  • Kurzzeit-Fourier-Analyse
  • Short Time Fourier Transform, STFT
  • Zeit-Frequenz-Unschärferelation
  • Gabor-Transformation
  • Fenster-Funktion
  • Heisenberg-Box
  • Mutter-, Tochter-Wavelet
  • „Haar“-Wavelet
  • Morlet-Wavelet