Signaldarstellung

Im Mittelpunkt dieses ersten Buches steht die mathematische Beschreibung der in der Nachrichtentechnik auftretenden Signale, die alternativ im Zeit- oder Frequenzbereich erfolgen kann.

Die ausschließlich für kausale Signale und Systeme anwendbaren Spektraltransformationen wie zum Beispiel Laplacetransformation, z-Transformation und Hilberttransformation werden in diesem Buch nicht behandelt. Hier sei auf das Buch Lineare zeitinvariante Systeme verwiesen.

Hier zunächst eine Inhaltsübersicht anhand der fünf Hauptkapitel.

Inhalt

Grundbegriffe der Nachrichtentechnik

• Prinzip der Nachrichtenübertragung
• Klassifizierung von Signalen
• Zum Rechnen mit komplexen Zahlen

Periodische Signale

• Allgemeine Beschreibung
• Gleichsignal - Grenzfall eines periodischen Signals
• Harmonische Schwingung
• Fourierreihe

Aperiodische Signale - Impulse

• Fouriertransformation und -rücktransformation
• Einige Sonderfälle impulsartiger Signale
• Gesetzmäßigkeiten der Fouriertransformation
• Faltungssatz und Faltungsoperation

Bandpassartige Signale

• Unterschiede und Gemeinsamkeiten von TP- und BP-Signalen
• Analytisches Signal und zugehörige Spektralfunktion
• Äquivalentes Tiefpass-Signal und zugehörige Spektralfunktion

Zeit- und frequenzdisktrete Signaldarstellung

• Zeitdiskrete Signaldarstellung
• Diskrete Fouriertransformation (DFT)
• Fehlermöglichkeiten bei Anwendung der DFT
• Spektralanalyse
• Fast-Fouriertransformation (FFT)

Der Lehrstoff entspricht einer Vorlesung mit zwei Semesterwochenstunden (SWS) und einer weiteren SWS Übungen.

Autoren und Ausgangsmaterialien

Lernvideos

Empfohlene Literatur:

• Achilles, D.: Die Fourier-Transformation in der Signalverarbeitung. Kontinuierliche und diskrete Verfahren der Praxis. Berlin (u.a.): Springer, 1985. ISBN 978-3-540-15721-2
• Fliege, N.: Systemtheorie. Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag, 1991. ISBN 3-66305-933-2
• Föllinger, O.; Kluwe, M.: Laplace-, Fourier- und z-Transformationen. 8. Aufl.Heidelberg: Hüthig, 2003. ISBN 978-3-77852-911-9
• Frey, T.; Bossert, M.: Signal- und Systemtheorie. 2. Aufl. Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH Wiesbaden, 2009. ISBN 978-3-83510-249-1
• Girod, B.; Rabenstein, R.; Stenger, A.: Einführung in die Systemtheorie. 3. Aufl. Stuttgart: Teubner, 2005. ISBN 978-3-51926-194-0
• Hanik, N.: Nachrichtentechnik 1 (LB): Signaldarstellung. Vorlesungsmanuskript. Lehrstuhl für Nachrichtentechnik, TU München, 2017
• Haykin, S.; Moher, M.: Communication systems. 5. Aufl. Hoboken, N.J.: J. Wiley, 2009. ISBN 978-0-47169-790-9
• Kammeyer, K.-D.: Nachrichtenübertragung. 3. Aufl. Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag, 2004. ISBN 3-51926-142-1
• Kiencke, U.; Jäkel, H.: Signale und Systeme. 3. Aufl. München: Oldenbourg, 2005. ISBN 978-3-48657-811-9
• Kramer, G.: Nachrichtentechnik 1. Vorlesungsmanuskript, Lehrstuhl für Nachrichtentechnik, TU München, 2017
• Kreß, D.; Kaufhold, B.: Signale und Systeme verstehen und vertiefen. Denken und Arbeiten im Zeit- und Frequenzbereich. Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag, 2010. ISBN 978-3-83489-673-5
• Lüke, H. D.; Ohm, J.-R.: Signalübertragung. 12. Aufl. Berlin: Springer Vieweg, 2014. ISBN 978-3-642-53901-5
• Marko, H.: Methoden der Systemtheorie. 3. Auflage. Berlin – Heidelberg: Springer, 1994
• Oberhettinger, F.: Tabellen zur Fourier Transformation. Bd. 90. Berlin, Heidelberg: Springer, 1957. ISBN 978-3-64294-701-8
• Scheithauer, R.: Signale und Systeme. 2. Aufl. Stuttgart: Teubner, 2005. ISBN 978-3-519-16425-8
• Schüßler, H. W.: Systemtheorie linearer elektrischer Netzwerke. 3. Aufl., 1991. ISBN 3-540-53791-0
• Söder, G.: Modellierung, Simulation und Optimierung von Nachrichtensystemen. Bd. 23. Berlin, Heidelberg: Springer, 1993. ISBN 978-3-54057-215-2
• Stockhausen, N.: Methoden der digitalen Signalverarbeitung. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2017. ISBN 978-3-52741-360-7
• Werner, M.: Signale und Systeme. 3. Aufl. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2008. ISBN 978-3-83489-523-3
• Wunsch, G.; Schreiber, H.: Analoge Systeme. 3. Auflage. Berlin: Springer, 1993.ISBN 978-3-54056-299-3