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.

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

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)

Wir verweisen hier auch auf die folgenden

• Aufgaben
• Lernvideos
• neugestalterten Applets, basierend auf HTML5
• früheren Applets, basierend auf SWF, nur lauffähig unter WINDOWS

Autoren und Ausgangsmaterialien

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