Signale und Systeme: Grundlagen und Anwendungen mit MATLAB ; mit 8 Tabellen und 38 MATLAB-Projekten
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wilburgstetten
Schlembach
2008
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Kurzbeschreibung Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XI, 355 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783935340427 3935340427 |
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IMAGE 1
SIGNALE UND SYSTEME
GRUNDLAGEN UND ANWENDUNGEN MIT MATLAB
VON PROFESSOR DR.-ING. DR. H. C. NORBERT FLIEGE UND DR.-ING. MARKUS
GAIDA UNIVERSITAET MANNHEIM
MIT 374 BILDERN, 8 TABELLEN UND 38 MATLAB-PROJEKTEN
J. SCHLEMBACH FACHVERLAG
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
1 KONTINUIERLICHE SIGNALE 1 1.1 EINLEITUNG 1 1.1.1 WICHTIGE
KONTINUIERLICHE SIGNALE 1 L.A MATLAB-PROJEKT: DARSTELLUNG VON
KONTINUIERLICHEN SIGNALEN 2 1.1.2 STOCHASTISCHE SIGNALE 6 1.1.3
KORRELATIONSFUNKTIONEN 8 L.B MATLAB-PROJEKT: SIGNALGLAETTUNG MIT
GLEITENDEM MITTELWERT . 8 1.2 SIGNALLEISTUNG UND SIGNALENERGIE 10 1.3
FALTUNG UND KORRELATION VON SIGNALEN 11 L.C MATLAB-PROJEKT: FALTUNG
KONTINUIERLICHER SIGNALE 15 L.D MATLAB-PROJEKT: GLEITENDER MITTELWERT
DURCH FALTUNG . . 16 1.4 FOURIER-TRANSFORMATION 18 1.4.1
FOURIER-INTEGRAL 18 L.E MATLAB-PROJEKT: FOURIER-TRANSFORMATION 20 1.4.2
EIGENSCHAFTEN DER FOURIER-TRANSFORMATION 22 L.F MATLAB-PROJEKT:
ZEIT-BANDBREITE-PRODUKT 26 1.4.3 FALTUNGS- UND FENSTERTHEOREM 30 1.4.4
WIENER-KHINTCHINE-THEOREM UND PARSEVALSCHES THEOREM . . 34 1.4.5
LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM 35 1.5 LAPLACE-TRANSFORMATION 37 1.5.1
DEFINITION DER LAPLACE-TRANSFORMATION 38 1.5.2 KONVERGENZ DER
LAPLACE-TRANSFORMATION 38 1.5.3 EIGENSCHAFTEN UND RECHENREGELN 42 1.5.4
FALTUNGSTHEOREM UND FENSTERTHEOREM 45 1.5.5 INVERSE
LAPLACE-TRANSFORMATION 45 1.5.6 EINSEITIGE LAPLACE-TRANSFORMATION 50 2
KONTINUIERLICHE LTI-SYSTEME 55 2.1 EINLEITUNG 55 2.2 KLASSIFIZIERUNG VON
KONTINUIERLICHEN SYSTEMEN 55 2.3 SYSTEMBESCHREIBUNG 56 2.3.1
BESCHREIBUNG MIT DER IMPULSANTWORT 57
IMAGE 3
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.2 BESCHREIBUNG MIT DER SYSTEMFUNKTION 60
2.3.3 BESCHREIBUNG MIT DER UEBERTRAGUNGSFUNKTION 64
2.A MATLAB-PROJEKT: ANALYSE EINES SYSTEMS 67
2.4 LTI-SYSTEME MIT STOCHASTISCHER ERREGUNG 69
2.4.1 MITTELWERT DES AUSGANGSPROZESSES 70
2.4.2 KREUZKORRELATION ZWISCHEN SYSTEMEIN- UND -AUSGANG 71
2.4.3 AUTOKORRELATIONSFUNKTION DER SYSTEMANTWORT 71
2.4.4 SIGNAL-RAUSCH-VERHAELTNIS 74
2.5 REALISIERBARE LTI-SYSTEME 77
2.5.1 STABILITAET REALISIERBARER SYSTEME 78
2.5.2 EINSCHALTVERHALTEN 82
2.5.3 BESCHREIBUNG MIT EINER DIFFERENTIALGLEICHUNG 83
2.5.4 BLOCKDIAGRAMME FUER LTI-SYSTEME 84
2.5.5 BEISPIELE FUER SYSTEME MIT NICHTRATIONALER SYSTEMFUNKTION . . 85
3 ANWENDUNGSGEBIETE KONTINUIERLICHER SYSTEME 89
3.1 EINLEITUNG 89
3.2 ELEKTRISCHE FILTER UND NETZWERKE 90
3.2.1 LINEARE BAUELEMENTE 90
3.2.2 FILTERSCHALTUNGEN ERSTER ORDNUNG 95
3.2.3 FILTERSCHALTUNGEN ZWEITER ORDNUNG 101
3.2.4 FILTER HOEHERER ORDNUNG IN KASKADENSTRUKTUR 106
3.2.5 FILTERENTWURF MIT MATLAB 107
3.A MATLAB-PROJEKT: BUTTERWORTH-FILTER 108
3.B MATLAB-PROJEKT: VERZOEGERUNGSFILTER 112
3.3 MECHANISCHE SCHWINGUNGSSYSTEME 115
3.3.1 LINEARE MECHANISCHE BAUELEMENTE 115
3.3.2 MECHANISCHE SYSTEME ERSTER ORDNUNG 117
3.3.3 MECHANISCHES SYSTEM ZWEITER ORDNUNG 119
3.C MATLAB-PROJEKT: MECHANISCHE EIGENSCHWINGUNGEN 120
3.3.4 MECHANISCHES SYSTEM HOEHERER ORDNUNG 121
3.D MATLAB-PROJEKT: AUTOFAHRT UEBER BORDSTEINKANTE 122
3.4 LINEARE REGELKREISE 125
3.E MATLAB-PROJEKT: GEREGELTES STROMVERSORGUNGSGERAET 127
4 DISKRETE SIGNALE 131
4.1 EINLEITUNG 131
4.2 SIGNALDARSTELLUNG IM ZEITBEREICH 131
4.2.1 ELEMENTARE ZEITDISKRETE SIGNALE 131
4-A MATLAB-PROJEKT: DARSTELLUNG VON ELEMENTAREN SIGNALEN . . 133 4.2.2
SPEZIELLE SIGNALARTEN 135
4.2.3 STOCHASTISCHE SIGNALE 138
4-B MATLAB-PROJEKT: FINITE STOCHASTISCHE SIGNALE 142
4.3 SIGNALLEISTUNG UND SIGNALENERGIE 145
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
IX
4.4 FALTUNG VON SIGNALEN 146
4.4.1 LINEARE FALTUNG UND KORRELATION 146
4.C MATLAB-PROJEKT: FALTUNG DISKRETER SIGNALE 148
4.4.2 ZYKLISCHE FALTUNG 149
4.D MATLAB-PROJEKT: ZYKLISCHE FALTUNG 150
4.5 SIGNALBESCHREIBUNG MIT DER ZEITDISKRETEN FOURIER-TRANSFORMATION . .
151 4.5.1 DEFINITION DER ZEITDISKRETEN FOURIER-TRANSFORMATION 152
4-E MATLAB-PROJEKT: ZEITDISKRETE FOURIER-TRANSFORMATION . . . 153 4.5.2
EIGENSCHAFTEN DER ZEITDISKRETEN FOURIER-TRANSFORMATION . . . 155 4-F
MATLAB-PROJEKT: ZEITVERSCHIEBUNG EINES REELLEN SIGNALS . . 158 4-G
MATLAB-PROJEKT: FREQUENZVERSCHIEBUNG 160
4-H MATLAB-PROJEKT: SYMMETRIE DER FOURIER-TRANSFORMIERTEN . 162 4.5.3
VERGLEICH MIT DER KONTINUIERLICHEN FOURIER-TRANSFORMATION . . 164 4.5.4
FALTUNGS- UND FENSTERTHEOREM 166
4.1 MATLAB-PROJEKT: FALTUNGSTHEOREM 167
4.5.5 WIENER-KHINTCHINE-THEOREM UND PARSEVALSCHES THEOREM . . . 169 4.J
MATLAB-PROJEKT: PARSEVALSCHES THEOREM 171
4.5.6 LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM 173
4.6 SIGNALBESCHREIBUNG MIT DER Z-TRANSFORMATION 175
4.6.1 DEFINITION DER Z-TRANSFORMATION 175
4.6.2 KONVERGENZ DER Z-TRANSFORMATION 176
4.6.3 EIGENSCHAFTEN UND RECHENREGELN 179
4.6.4 FALTUNGSTHEOREM UND FENSTERTHEOREM 180
4.6.5 PARSEVALSCHES THEOREM 181
4.6.6 INVERSE Z-TRANSFORMATION 182
4.6.7 EINSEITIGE Z-TRANSFORMATION 186
4.7 DISKRETE FOURIER-TRANSFORMATION (DFT) 186
4.7.1 HERLEITUNG UND DEFINITION DER DFT 187
4.7.2 EIGENSCHAFTEN DER DFT 189
4-K MATLAB-PROJEKT: DFT BEI ZIRKULAER VERSCHOBENEN SIGNALEN . 193 4.7.3
FALTUNGS- UND FENSTERTHEOREM DER DFT 194
4.7.4 MITTLERE SIGNALLEISTUNG FINITER SIGNALE 195
4.7.5 LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM FUER FINITE SIGNALE 196
4.L MATLAB-PROJEKT: ZYKLISCHE KORRELATION 197
4-M MATLAB-PROJEKT: LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM FUER FINITE SIGNALE 198 4.7.6
ZUSAMMENHANG DER DFT MIT DER FOURIER-TRANSFORMATION . . 201 4.N
MATLAB-PROJEKT: STANDARDFENSTER 202
4-0 MATLAB-PROJEKT: FENSTERUNG UND AUFLOESUNG 206
4.7.7 DER FFT-ALGORITHMUS 208
4.P MATLAB-PROJEKT: SCHNELLE FALTUNG 214
IMAGE 5
X
INHALTSVERZEICHNIS
5 DISKRETE LTI-SYSTEME 215
5.1 EINLEITUNG 215
5.2 KLASSIFIZIERUNG VON DISKRETEN SYSTEMEN 215
5.3 SYSTEMBESCHREIBUNG 216
5.3.1 BESCHREIBUNG MIT DER IMPULSANTWORT 216
5.3.2 BESCHREIBUNG MIT DER SYSTEMFUNKTION 222
5.3.3 BESCHREIBUNG MIT DER UEBERTRAGUNGSFUNKTION 225
5.A MATLAB-PROJEKT: SYSTEMANALYSE 227
5.4 LTI-SYSTEME MIT STOCHASTISCHEM EINGANGSSIGNAL 230
5.B MATLAB-PROJEKT: ERMITTLUNG DER IMPULSANTWORT 234
5.5 REALISIERBARE LTI-SYSTEME UND DIFFERENZENGLEICHUNG 236
5.5.1 GEWINNUNG DER DIFFERENZENGLEICHUNG 236
5.5.2 REKURSIVE UND NICHTREKURSIVE SYSTEME 237
5.5.3 STRUKTUREN ZUR REALISIERUNG DISKRETER LTI-SYSTEME 238
6 ANWENDUNGSGEBIETE DISKRETER SYSTEME 243
6.1 EINLEITUNG 243
6.2 ABTASTUNG UND REKONSTRUKTION 244
6.2.1 NICHTIDEALE ABTASTUNG 244
6.2.2 IDEALE ABTASTUNG 246
6.2.3 ABTASTTHEOREM 248
6.2.4 SIGNALREKONSTRUKTION 249
6.3 AD- UND DA-UMSETZUNG 251
6.3.1 ANALOG-DIGITAL-UMSETZUNG 252
6.3.2 DIGITAL-ANALOG-UMSETZUNG 254
6.3.3 QUANTISIERUNGSRAUSCHEN 255
6.4 AEQUIVALENTE DIGITALE SIGNALVERARBEITUNG 257
6.5 REKURSIVE DIGITALE FILTER (IIR-FILTER) 260
6.5.1 ALLGEMEINE REALISIERUNGSSTRUKTUR 261
6.5.2 IIR-FILTER ERSTER ORDNUNG 262
6.5.3 IIR-FILTER ZWEITER ORDNUNG 263
6.5.4 DIGITALE FILTER HOEHERER ORDNUNG 264
6.5.5 FILTERENTWURF MIT MATLAB 264
6.A MATLAB-PROJEKT: DIGITALES TSCHEBYSCHEFF-FILTER 266
6.6 NICHTREKURSIVE DIGITALE FILTER (FIR-FILTER) 268
6.6.1 TRANSVERSALFILTERSTRUKTUR 268
6.6.2 LINEARPHASIGE FIR-FILTER 269
6.6.3 KOMPLEMENTAERFILTER 270
6.6.4 FILTERENTWURF MIT MATLAB 272
6.B MATLAB-PROJEKT: PARKS-MCCLELLAN-ENTWURF 273
6.7 SPEKTRALSCHAETZUNG 276
6.7.1 GRUNDBEGRIFFE 276
6.7.2 PERIODOGRAMM 281
IMAGE 6
INHALTSVERZEICHNIS XI
6.C MATLAB-PROJEKT: PERIODOGRAMM 284
6.D MATLAB-PROJEKT: SPEKTRALE AUFLOESUNG DES PERIODOGRAMMS . 286 6.7.3
KONSISTENTE SCHAETZMETHODE FUER DAS LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM 288 6.E
MATLAB-PROJEKT: PERIODOGRAMM-MITTELUNG 289
6.7.4 WEITERE SCHAETZVERFAHREN FUER DAS LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM . . 291
6.F MATLAB-PROJEKT: EIGENWERTANALYSE-VERFAHREN 295
6.G MATLAB-PROJEKT: FMCW-RADAR 301
7 MULTIRATENSYSTEME MIT ANWENDUNGSGEBIETEN 305
7.1 EINLEITUNG 305
7.2 ABTASTRATENUMSETZUNG 306
7.2.1 DISKRETE ABTASTUNG 306
7.2.2 POLYPHASENDARSTELLUNG 308
7.2.3 MODULATIONSDARSTELLUNG 310
7.2.4 ABWAERTSTASTUNG UND DEZIMATION 312
7.2.5 AUFWAERTSTASTUNG UND INTERPOLATION 317
7.A MATLAB-PROJEKT: ABTASTRATENWANDLUNG 320
7.3 DIGITALE MULTIRATENFILTER 323
7.3.1 FILTER MIT EINFACHER DEZIMATION UND INTERPOLATION 323
7.3.2 FILTER MIT DYADISCHER KASKADIERUNG 324
7.3.3 MULTIRATEN-KOMPLEMENTAERFILTER 326
7.4 DIGITALE FILTERBAENKE 327
7.4.1 ZWEIKANAL-FILTERBAENKE 328
7.4.2 GLEICHFOERMIGE M-KANAL-FILTERBAENKE 330
7.4.3 DFT-POLYPHASEN-FILTERBAENKE 333
7.5 TEILBANDKODIERUNG 336
7.6 OFDM- UND DMT-TECHNIKEN 337
ANHANG 341
A NUETZLICHE BEZIEHUNGEN 341
B KORRESPONDENZTABELLEN 342
B.L FOURIER-TRANSFORMIERTE 342
B.2 LAPLACE-TRANSFORMIERTE 343
B.3 ZEITDISKRETE FOURIER-TRANSFORMIERTE 344
B.4 Z-TRANSFORMIERTE 345
LITERATURVERZEICHNIS 346
STICHWORTVERZEICHNIS 351 |
| adam_txt |
IMAGE 1
SIGNALE UND SYSTEME
GRUNDLAGEN UND ANWENDUNGEN MIT MATLAB
VON PROFESSOR DR.-ING. DR. H. C. NORBERT FLIEGE UND DR.-ING. MARKUS
GAIDA UNIVERSITAET MANNHEIM
MIT 374 BILDERN, 8 TABELLEN UND 38 MATLAB-PROJEKTEN
J. SCHLEMBACH FACHVERLAG
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
1 KONTINUIERLICHE SIGNALE 1 1.1 EINLEITUNG 1 1.1.1 WICHTIGE
KONTINUIERLICHE SIGNALE 1 L.A MATLAB-PROJEKT: DARSTELLUNG VON
KONTINUIERLICHEN SIGNALEN 2 1.1.2 STOCHASTISCHE SIGNALE 6 1.1.3
KORRELATIONSFUNKTIONEN 8 L.B MATLAB-PROJEKT: SIGNALGLAETTUNG MIT
GLEITENDEM MITTELWERT . 8 1.2 SIGNALLEISTUNG UND SIGNALENERGIE 10 1.3
FALTUNG UND KORRELATION VON SIGNALEN 11 L.C MATLAB-PROJEKT: FALTUNG
KONTINUIERLICHER SIGNALE 15 L.D MATLAB-PROJEKT: GLEITENDER MITTELWERT
DURCH FALTUNG . . 16 1.4 FOURIER-TRANSFORMATION 18 1.4.1
FOURIER-INTEGRAL 18 L.E MATLAB-PROJEKT: FOURIER-TRANSFORMATION 20 1.4.2
EIGENSCHAFTEN DER FOURIER-TRANSFORMATION 22 L.F MATLAB-PROJEKT:
ZEIT-BANDBREITE-PRODUKT 26 1.4.3 FALTUNGS- UND FENSTERTHEOREM 30 1.4.4
WIENER-KHINTCHINE-THEOREM UND PARSEVALSCHES THEOREM . . 34 1.4.5
LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM 35 1.5 LAPLACE-TRANSFORMATION 37 1.5.1
DEFINITION DER LAPLACE-TRANSFORMATION 38 1.5.2 KONVERGENZ DER
LAPLACE-TRANSFORMATION 38 1.5.3 EIGENSCHAFTEN UND RECHENREGELN 42 1.5.4
FALTUNGSTHEOREM UND FENSTERTHEOREM 45 1.5.5 INVERSE
LAPLACE-TRANSFORMATION 45 1.5.6 EINSEITIGE LAPLACE-TRANSFORMATION 50 2
KONTINUIERLICHE LTI-SYSTEME 55 2.1 EINLEITUNG 55 2.2 KLASSIFIZIERUNG VON
KONTINUIERLICHEN SYSTEMEN 55 2.3 SYSTEMBESCHREIBUNG 56 2.3.1
BESCHREIBUNG MIT DER IMPULSANTWORT 57
IMAGE 3
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.2 BESCHREIBUNG MIT DER SYSTEMFUNKTION 60
2.3.3 BESCHREIBUNG MIT DER UEBERTRAGUNGSFUNKTION 64
2.A MATLAB-PROJEKT: ANALYSE EINES SYSTEMS 67
2.4 LTI-SYSTEME MIT STOCHASTISCHER ERREGUNG 69
2.4.1 MITTELWERT DES AUSGANGSPROZESSES 70
2.4.2 KREUZKORRELATION ZWISCHEN SYSTEMEIN- UND -AUSGANG 71
2.4.3 AUTOKORRELATIONSFUNKTION DER SYSTEMANTWORT 71
2.4.4 SIGNAL-RAUSCH-VERHAELTNIS 74
2.5 REALISIERBARE LTI-SYSTEME 77
2.5.1 STABILITAET REALISIERBARER SYSTEME 78
2.5.2 EINSCHALTVERHALTEN 82
2.5.3 BESCHREIBUNG MIT EINER DIFFERENTIALGLEICHUNG 83
2.5.4 BLOCKDIAGRAMME FUER LTI-SYSTEME 84
2.5.5 BEISPIELE FUER SYSTEME MIT NICHTRATIONALER SYSTEMFUNKTION . . 85
3 ANWENDUNGSGEBIETE KONTINUIERLICHER SYSTEME 89
3.1 EINLEITUNG 89
3.2 ELEKTRISCHE FILTER UND NETZWERKE 90
3.2.1 LINEARE BAUELEMENTE 90
3.2.2 FILTERSCHALTUNGEN ERSTER ORDNUNG 95
3.2.3 FILTERSCHALTUNGEN ZWEITER ORDNUNG 101
3.2.4 FILTER HOEHERER ORDNUNG IN KASKADENSTRUKTUR 106
3.2.5 FILTERENTWURF MIT MATLAB 107
3.A MATLAB-PROJEKT: BUTTERWORTH-FILTER 108
3.B MATLAB-PROJEKT: VERZOEGERUNGSFILTER 112
3.3 MECHANISCHE SCHWINGUNGSSYSTEME 115
3.3.1 LINEARE MECHANISCHE BAUELEMENTE 115
3.3.2 MECHANISCHE SYSTEME ERSTER ORDNUNG 117
3.3.3 MECHANISCHES SYSTEM ZWEITER ORDNUNG 119
3.C MATLAB-PROJEKT: MECHANISCHE EIGENSCHWINGUNGEN 120
3.3.4 MECHANISCHES SYSTEM HOEHERER ORDNUNG 121
3.D MATLAB-PROJEKT: AUTOFAHRT UEBER BORDSTEINKANTE 122
3.4 LINEARE REGELKREISE 125
3.E MATLAB-PROJEKT: GEREGELTES STROMVERSORGUNGSGERAET 127
4 DISKRETE SIGNALE 131
4.1 EINLEITUNG 131
4.2 SIGNALDARSTELLUNG IM ZEITBEREICH 131
4.2.1 ELEMENTARE ZEITDISKRETE SIGNALE 131
4-A MATLAB-PROJEKT: DARSTELLUNG VON ELEMENTAREN SIGNALEN . . 133 4.2.2
SPEZIELLE SIGNALARTEN 135
4.2.3 STOCHASTISCHE SIGNALE 138
4-B MATLAB-PROJEKT: FINITE STOCHASTISCHE SIGNALE 142
4.3 SIGNALLEISTUNG UND SIGNALENERGIE 145
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
IX
4.4 FALTUNG VON SIGNALEN 146
4.4.1 LINEARE FALTUNG UND KORRELATION 146
4.C MATLAB-PROJEKT: FALTUNG DISKRETER SIGNALE 148
4.4.2 ZYKLISCHE FALTUNG 149
4.D MATLAB-PROJEKT: ZYKLISCHE FALTUNG 150
4.5 SIGNALBESCHREIBUNG MIT DER ZEITDISKRETEN FOURIER-TRANSFORMATION . .
151 4.5.1 DEFINITION DER ZEITDISKRETEN FOURIER-TRANSFORMATION 152
4-E MATLAB-PROJEKT: ZEITDISKRETE FOURIER-TRANSFORMATION . . . 153 4.5.2
EIGENSCHAFTEN DER ZEITDISKRETEN FOURIER-TRANSFORMATION . . . 155 4-F
MATLAB-PROJEKT: ZEITVERSCHIEBUNG EINES REELLEN SIGNALS . . 158 4-G
MATLAB-PROJEKT: FREQUENZVERSCHIEBUNG 160
4-H MATLAB-PROJEKT: SYMMETRIE DER FOURIER-TRANSFORMIERTEN . 162 4.5.3
VERGLEICH MIT DER KONTINUIERLICHEN FOURIER-TRANSFORMATION . . 164 4.5.4
FALTUNGS- UND FENSTERTHEOREM 166
4.1 MATLAB-PROJEKT: FALTUNGSTHEOREM 167
4.5.5 WIENER-KHINTCHINE-THEOREM UND PARSEVALSCHES THEOREM . . . 169 4.J
MATLAB-PROJEKT: PARSEVALSCHES THEOREM 171
4.5.6 LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM 173
4.6 SIGNALBESCHREIBUNG MIT DER Z-TRANSFORMATION 175
4.6.1 DEFINITION DER Z-TRANSFORMATION 175
4.6.2 KONVERGENZ DER Z-TRANSFORMATION 176
4.6.3 EIGENSCHAFTEN UND RECHENREGELN 179
4.6.4 FALTUNGSTHEOREM UND FENSTERTHEOREM 180
4.6.5 PARSEVALSCHES THEOREM 181
4.6.6 INVERSE Z-TRANSFORMATION 182
4.6.7 EINSEITIGE Z-TRANSFORMATION 186
4.7 DISKRETE FOURIER-TRANSFORMATION (DFT) 186
4.7.1 HERLEITUNG UND DEFINITION DER DFT 187
4.7.2 EIGENSCHAFTEN DER DFT 189
4-K MATLAB-PROJEKT: DFT BEI ZIRKULAER VERSCHOBENEN SIGNALEN . 193 4.7.3
FALTUNGS- UND FENSTERTHEOREM DER DFT 194
4.7.4 MITTLERE SIGNALLEISTUNG FINITER SIGNALE 195
4.7.5 LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM FUER FINITE SIGNALE 196
4.L MATLAB-PROJEKT: ZYKLISCHE KORRELATION 197
4-M MATLAB-PROJEKT: LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM FUER FINITE SIGNALE 198 4.7.6
ZUSAMMENHANG DER DFT MIT DER FOURIER-TRANSFORMATION . . 201 4.N
MATLAB-PROJEKT: STANDARDFENSTER 202
4-0 MATLAB-PROJEKT: FENSTERUNG UND AUFLOESUNG 206
4.7.7 DER FFT-ALGORITHMUS 208
4.P MATLAB-PROJEKT: SCHNELLE FALTUNG 214
IMAGE 5
X
INHALTSVERZEICHNIS
5 DISKRETE LTI-SYSTEME 215
5.1 EINLEITUNG 215
5.2 KLASSIFIZIERUNG VON DISKRETEN SYSTEMEN 215
5.3 SYSTEMBESCHREIBUNG 216
5.3.1 BESCHREIBUNG MIT DER IMPULSANTWORT 216
5.3.2 BESCHREIBUNG MIT DER SYSTEMFUNKTION 222
5.3.3 BESCHREIBUNG MIT DER UEBERTRAGUNGSFUNKTION 225
5.A MATLAB-PROJEKT: SYSTEMANALYSE 227
5.4 LTI-SYSTEME MIT STOCHASTISCHEM EINGANGSSIGNAL 230
5.B MATLAB-PROJEKT: ERMITTLUNG DER IMPULSANTWORT 234
5.5 REALISIERBARE LTI-SYSTEME UND DIFFERENZENGLEICHUNG 236
5.5.1 GEWINNUNG DER DIFFERENZENGLEICHUNG 236
5.5.2 REKURSIVE UND NICHTREKURSIVE SYSTEME 237
5.5.3 STRUKTUREN ZUR REALISIERUNG DISKRETER LTI-SYSTEME 238
6 ANWENDUNGSGEBIETE DISKRETER SYSTEME 243
6.1 EINLEITUNG 243
6.2 ABTASTUNG UND REKONSTRUKTION 244
6.2.1 NICHTIDEALE ABTASTUNG 244
6.2.2 IDEALE ABTASTUNG 246
6.2.3 ABTASTTHEOREM 248
6.2.4 SIGNALREKONSTRUKTION 249
6.3 AD- UND DA-UMSETZUNG 251
6.3.1 ANALOG-DIGITAL-UMSETZUNG 252
6.3.2 DIGITAL-ANALOG-UMSETZUNG 254
6.3.3 QUANTISIERUNGSRAUSCHEN 255
6.4 AEQUIVALENTE DIGITALE SIGNALVERARBEITUNG 257
6.5 REKURSIVE DIGITALE FILTER (IIR-FILTER) 260
6.5.1 ALLGEMEINE REALISIERUNGSSTRUKTUR 261
6.5.2 IIR-FILTER ERSTER ORDNUNG 262
6.5.3 IIR-FILTER ZWEITER ORDNUNG 263
6.5.4 DIGITALE FILTER HOEHERER ORDNUNG 264
6.5.5 FILTERENTWURF MIT MATLAB 264
6.A MATLAB-PROJEKT: DIGITALES TSCHEBYSCHEFF-FILTER 266
6.6 NICHTREKURSIVE DIGITALE FILTER (FIR-FILTER) 268
6.6.1 TRANSVERSALFILTERSTRUKTUR 268
6.6.2 LINEARPHASIGE FIR-FILTER 269
6.6.3 KOMPLEMENTAERFILTER 270
6.6.4 FILTERENTWURF MIT MATLAB 272
6.B MATLAB-PROJEKT: PARKS-MCCLELLAN-ENTWURF 273
6.7 SPEKTRALSCHAETZUNG 276
6.7.1 GRUNDBEGRIFFE 276
6.7.2 PERIODOGRAMM 281
IMAGE 6
INHALTSVERZEICHNIS XI
6.C MATLAB-PROJEKT: PERIODOGRAMM 284
6.D MATLAB-PROJEKT: SPEKTRALE AUFLOESUNG DES PERIODOGRAMMS . 286 6.7.3
KONSISTENTE SCHAETZMETHODE FUER DAS LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM 288 6.E
MATLAB-PROJEKT: PERIODOGRAMM-MITTELUNG 289
6.7.4 WEITERE SCHAETZVERFAHREN FUER DAS LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM . . 291
6.F MATLAB-PROJEKT: EIGENWERTANALYSE-VERFAHREN 295
6.G MATLAB-PROJEKT: FMCW-RADAR 301
7 MULTIRATENSYSTEME MIT ANWENDUNGSGEBIETEN 305
7.1 EINLEITUNG 305
7.2 ABTASTRATENUMSETZUNG 306
7.2.1 DISKRETE ABTASTUNG 306
7.2.2 POLYPHASENDARSTELLUNG 308
7.2.3 MODULATIONSDARSTELLUNG 310
7.2.4 ABWAERTSTASTUNG UND DEZIMATION 312
7.2.5 AUFWAERTSTASTUNG UND INTERPOLATION 317
7.A MATLAB-PROJEKT: ABTASTRATENWANDLUNG 320
7.3 DIGITALE MULTIRATENFILTER 323
7.3.1 FILTER MIT EINFACHER DEZIMATION UND INTERPOLATION 323
7.3.2 FILTER MIT DYADISCHER KASKADIERUNG 324
7.3.3 MULTIRATEN-KOMPLEMENTAERFILTER 326
7.4 DIGITALE FILTERBAENKE 327
7.4.1 ZWEIKANAL-FILTERBAENKE 328
7.4.2 GLEICHFOERMIGE M-KANAL-FILTERBAENKE 330
7.4.3 DFT-POLYPHASEN-FILTERBAENKE 333
7.5 TEILBANDKODIERUNG 336
7.6 OFDM- UND DMT-TECHNIKEN 337
ANHANG 341
A NUETZLICHE BEZIEHUNGEN 341
B KORRESPONDENZTABELLEN 342
B.L FOURIER-TRANSFORMIERTE 342
B.2 LAPLACE-TRANSFORMIERTE 343
B.3 ZEITDISKRETE FOURIER-TRANSFORMIERTE 344
B.4 Z-TRANSFORMIERTE 345
LITERATURVERZEICHNIS 346
STICHWORTVERZEICHNIS 351 |
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