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.

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.

Empfohlene Literatur:

• Achilles, D.: Die Fourier-Transformation in der Signalverarbeitung - Kontinuierliche & diskrete Verfahren in der Praxis. 2. Auflage. Berlin – Heidelberg: Springer, 1995
• Fliege, N.: Systemtheorie. Stuttgart: B.G. Teubner, 1991
• Föllinger, O.: Laplace- und Fourier-Transformation. Berlin: Elitera, 1977
• Girod, B.; Rabenstein, R., Stenger, A.: Einführung in die Systemtheorie. 2. Auflage. Stuttgart: B. G. Teubner, 2003
• Hanik, N.: Nachrichtentechnik 1 (LB): Signaldarstellung. Vorlesungsmanuskript. Lehrstuhl für Nachrichtentechnik, TU München, 2016
• Haykin, S.: Communication Systems. Second Edition. New York: John Wiley & Sons, 1983
• Kammeyer, K.D.: Nachrichtenübertragung. Stuttgart: B.G. Teubner, 4. Auflage, 2004
• Kiencke, U.; Jäkel, K.: Signale und Systeme. 2. Auflage. München: Oldenbourg Verlag, 2002
• Kramer, G.: Nachrichtentechnik 1. Vorlesungsmanuskript, Lehrstuhl für Nachrichtentechnik, Technische Universität München, 2016
• Kreß, D.; Kaufhold, B.: Signale und Systeme verstehen und vertiefen. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2010
• Lüke, H. D.: Signalübertragung. 8. Auflage. Berlin – Heidelberg: Springer, 2004
• Marko, H.: Methoden der Systemtheorie. 3. Auflage. Berlin – Heidelberg: Springer, 1994
• Oberhettinger, F.: Tabellen zur Fourier-Transformation. Berlin – Heidelberg: Springer, 1957
• Schüßler, H.W: Netzwerke, Signale und Systeme, Band I: Systemtheorie linearer elektrischer Netzwerke. 3. Auflage. Berlin – Heidelberg: Springer, 1991
• Schüßler, H.W.: Netzwerke, Signale und Systeme, Band II: Theorie kontinuierlicher und diskreter Signale und Systeme. 3. Auflage. Berlin: Springer, 1991
• Söder, G.: Modellierung, Simulation und Optimierung von Nachrichtensystemen. Berlin – Heidelberg: Springer, 1993
• Stockhausen, N.: Digitale Signalverarbeitung. Lehrbuch und Lernsystem, 2015
• Wunsch, G.; Schreiber, H.: Analoge Systeme. 3. Auflage. Berlin: Springer, 1993

Reserve:

• Bronstein, I.N.; Semendjajew, K.A.: Taschenbuch der Mathematik. 5. Auflage. Frankfurt: Harry Deutsch, 2001
• Dieter, C.: Telekommunikation: Grundlagen, Verfahren, Netze. Wiesbaden: Vieweg–Verlag, 2004
• Freyer, U.: Nachrichtenübertragungstechnik – Grundlagen, Komponenten, Verfahren und Systeme der Telekommunikationstechnik. München – Wien: Hanser, 1994
• Kroschel, K.: Datenübertragung. Berlin – Heidelberg: Springer, 1991
• Kreß, D.; Kaufhold, B.: Signale und Systeme verstehen und vertiefen. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2010
• Mildenberger, O.: Systemtheorie und Signaltheorie. Verlag Vieweg, Wiesbaden 2000
• Schrüfer, E.: Signalverarbeitung. München: Hanser, 1990
• Schüßler, H.W.: Digitale Signalverarbeitung. 2. Auflage. Berlin – Heidelberg: Springer, 1988
• Söder, G.: Simulationsmethoden in der Nachrichtentechnik. Praktikumsanleitung. Lehrstuhl für Nachrichtentechnik, TU München, 2000
• Unbehauen, R.: Systemtheorie. 5. Auflage. München: Oldenbourg, 1990
• Wellhausen, H. W.: Dämpfung, Phase und Laufzeiten bei Weitverkehrs–Koaxialpaaren.. Frequenz 31, S. 23-28, 1977

LNTsim: LZI