Digitale Signalverarbeitung

Die digitale Signalverarbeitung (engl. digital signal processing ) beschäftigt sich mit der Speicherung und analoger Daten auf digitalem Weg mittels Signalprozessoren also Algorithmen die nicht unbedingt auf elektronischen Bauteilen ( Hardware )zu laufen brauchen sondern genausogut Teil eines ( Software ) sein können das auf jedem PC kann.

In der DSP-Technik werden Vorgänge wie Filtern Pegelmessungen Fouriertransformationen PID-Regelung an digitalen Daten durchgeführt.

Man unterscheidet dabei ob die Vorgänge Zeitbereich oder Frequenzbereich stattfinden wobei Echtzeit -Betrieb nur im Zeitbereich möglich ist. Im Zeitbereich kann beispielsweise mittels Impulsantwortfunktionen gefiltert werden im Frequenzbereich mittels Übertragungsfunktionen (engl.: RAOs = R esponse A mplification O perator). Eine zentrale Rolle spielt die FFT-Routine sich vom Zeitbereich in den Frequenzbereich zu und umgekehrt.

Die Quelle der Daten spielt dabei Rolle. Nach der Konvertierung analoger Daten in Daten in einem AD-Wandler wird das Signal im digitalisierten Zustand spezielle Algorithmen additiv multiplikativ und mit weiteren Operationen die alle mittels Software programmiert werden oder untersucht. Viele Möglichkeiten der digitalen Signalverarbeitung in Schaltungen mit Operationsverstärkern und anderen analogen völlig undenkbar. Mit DSP-Verfahren ist praktisch alles was sich mathematisch beschreiben lässt.

Anwendungen der DSP-Technik sind äußerst vielfältig. wenige Beispiele sind:

• Telefonie und Mobilfunk
• Musikelektronik
• Digitalfernsehen
• ANC ( A ctive N oise C ancellation) z.B. Schalltilgung in Automobilen
• Kernspintomographie
• Schiffbau und Offshoretechnik: Belastungen und Bewegungen von und Offshore-Plattformen infolge Seegang im Modellversuch Erzeugung irregulärem Seegang und Wellenpaketen
• seismische Untersuchungen : Erzeugung dreidimensionaler Bilder von Öl- und durch Auswertung von Explosions-Echos
• Seegangs- Radar : Erfassung des Seegangs aus Wellenechos Seegangsprognose wie Wettervorhersage
• Bildanalyse: z.B. Messung dreidimensionaler Bewegungsabläufe durch von Video-Aufnahmen

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