Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB: Grundkurs mit 16 ausführlichen Versuchen ; mit 67 Tabellen
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| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2009
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| Edition: | 4., durchges. und erg. Aufl. |
| Series: | Studium
Nachrichtentechnik |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XI, 294 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783834804570 |
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| adam_text | MARTIN WERNER DIGITALE SIGNALVERARBEITUNG MIT MATLAB GRUNDKURS MIT 16
AUSFUEHRLICHEN VERSUCHEN 4., DURCHGESEHENE UND ERGAENZTE AUFLAGE MIT 180
ABBILDUNGEN UND 76 TABELLEN STUDIUM VIEWEG+ TEUBNER INHALTSVERZEICHNIS 1
ERSTE SCHRITTE IN MATLAB 1 1.1 EINFUEHRUNG 1 1.2 PROGRAMMSTART UND
EINFACHE BEFEHLE 1 1.2.1 MATLAB-BEDIENOBERFLAECHE 1 1.2.2 EINFACHE
ARITHMETISCHE OPERATIONEN 1 1.2.3 KONSTANTEN UND VARIABLEN 3 1.2.4
MATLAB HELP-KOMMANDO 3 1.2.5 VEKTOREN UND MATRIZEN 4 1.2.6 VORDEFINIERTE
MATLAB-FUNKTIONEN UND EINFACHE GRAFIKEN 7 1.2.7 SCHREIBEN EINES
MATLAB-PROGRAMMS IM EDITOR/DEBUGGER- WINDOW 9 1.2.8 VERKETTETE PROGRAMME
UND UNTERPROGRAMME 11 1.2.9 MATLAB HELP UND MATLAB DEMO 14 2
ZEITDISKRETE SIGNALE 16 2.1 EINFUEHRUNG 16 2.2 ELEMENTARE ZEITDISKRETE
SIGNALE 16 2.2.1 EINFUEHRUNG 16 2.2.2 VORBEREITENDE AUFGABEN 19 2.2.3
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 20 2.3 AUDIOSIGNALE 20 2.3.1 EINFUEHRUNG 20 2.3.2
BEISPIEL: SYNTHESE EINES AUDIOSIGNALS 21 2.3.3 VORBEREITENDE AUFGABEN 23
2.3.4 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 23 3 DISKRETE FOURIER-TRANSFORMATION (DFT) 2
6 3.1 EINFUEHRUNG 26 3.2 GRUNDLAGEN 26 3.2.1 DISKRETE
FOURIER-TRANSFORMATION 26 3.2.2 EIGENSCHAFTEN DER DISKRETEN
FOURIER-TRANSFORMATION 31 3.3 VORBEREITENDE AUFGABEN 31 3.4
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 33 4 SCHNELLE FOURIER-TRANSFORMATION (FFT) 36 4.1
EINFUEHRUNG 36 4.2 KOMPLEXITAET 36 4.3 RADIX-2-FFT-ALGORITHMUS 37 4.4
PROGRAMMIERUNG DER DIT-RADIX-2-FFT 41 4.4.1 ORDNEN DER EINGANGSFOLGE 41
4.4.2 SIGNALVERARBEITUNG IM SIGNALFLUSSGRAFEN 44 4.5 VORBEREITENDE
AUFGABEN 47 4.6 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 48 INHALTSVERZEICHNIS 5
KURZZEIT-SPEKTRALANALYSE: GRUNDLAGEN 50 5.1 EINFUEHRUNG 50 5.2 GRUNDLAGEN
50 5.2.1 ABTASTUNG 51 5.2.2 SPEKTRUM DES ZEITDISKRETEN SIGNALS 52 5.2.3
FENSTERUNG 53 5.2.4 DISKRETE FOURIER-TRANSFORMATION 55 5.2.5
ZERO-PADDING 58 5.2.6 LEAKAGE-EFFEKT 59 5.2.7 FENSTERFOLGEN 60 5.3
VORBEREITENDE AUFGABEN 62 5.4 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 63 6
KURZZEIT-SPEKTRALANALYSE: BEISPIELE 66 6.1 EINFUEHRUNG 66 6.2
MEHRTONSIGNAL 66 6.2.1 MEHRFREQUENZWAHLVERFAHREN 66 6.2.2 VORBEREITENDE
AUFGABEN 67 6.2.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 68 6.3 AUDIOSIGNAL 69 6.3.1
EINFUEHRUNG 69 6.3.2 VORBEREITENDE AUFGABEN 71 6.3.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
72 7 LERNKONTROLLFRAGEN ZUR DFT, FFT UND KURZZEITSPEKTRALANALYSE 75 7.1
AUFGABENKATALOG A 75 7.2 AUFGABENKATALOG B 77 8 FALTUNG,
DIFFERENZENGLEICHUNG UND LTI-SYSTEME 81 8.1 EINFUEHRUNG 81 8.2 FALTUNG 81
8.2.1 GRUNDLAGEN 81 8.2.2 VORBEREITENDE AUFGABEN 83 8.2.3
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 84 8.3 DIFFERENZENGLEICHUNG 1. ORDNUNG 85 8.3.1
GOERTZEL-ALGORITHMUS 1. ORDNUNG 85 8.3.2 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 87 8.4
LINEARE ZEITINVARIANTE SYSTEME 88 8.4.1 IMPULSANTWORT UND FREQUENZGANG
VON LTI-SYSTEMEN 88 8.4.2 LINEARE DIFFERENZENGLEICHUNG UND
Z-TRANSFORMATION 90 8.4.3 GOERTZEL-ALGORITHMUS 2. ORDNUNG 93 8.4.4
VORBEREITENDE AUFGABEN 94 8.4.5 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 94 9
FINITE-IMPULSE-RESPONSE-SYSTEME 95 9.1 EINFUEHRUNG 95 9.2 EIGENSCHAFTEN
VON FIR-SYSTEMEN 95 9.3 VORBEREITENDE AUFGABEN 98 9.4
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 103 INHALTSVERZEICHNIS IX 10
INFINITE-IMPULSE-RESPONSE-SYSTEME 105 10.1 EINFUEHRUNG 105 10.2 EINFLUSS
DER POLE AUF DEN FREQUENZGANG 105 10.3 BLOCKDIAGRAMM 106 10.4
IMPULSANTWORT 107 10.5 PARTIALBRUCHZERLEGUNG MIT MATLAB 108 10.6
VORBEREITENDE AUFGABEN 110 10.7 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 113 11 ENTWURF
DIGITALER FIR-FILTER 116 11.1 EINFUEHRUNG 116 11.2 FIR-FILTERSTRUKTUR 116
11.3 TOLERANZSCHEMA 117 11.3.1 ENTWURFSVORSCHRIFT IM FREQUENZBEREICH 117
11.3.2 VORBEREITENDE AUFGABEN 119 11.4 FOURIER- APPROXIMATION 120 11.4.1
FOURIER-REIHE DES FREQUENZGANGES 120 11.4.2 VORBEREITENDE AUFGABEN 120
11.4.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 121 11.5 FOURIER-APPROXIMATION MIT
FENSTERUNG 121 11.5.1 EINFUEHRUNG 121 11.5.2 VORBEREITENDE AUFGABEN 122
11.5.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 122 11.6 CHEBYSHEV-APPROXIMATION 123 11.6.1
EQUIRIPPLE-METHODE 123 11.6.2 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 124 12 ENTWURF
DIGITALER IIR-FILTER 127 12.1 EINFUEHRUNG 127 12.2 IIR-FILTER 127 12.3
ENTWURF EINES BUTTERWORTH-TIEFPASSES 130 12.3.1 TOLERANZSCHEMA UND
FILTERTYP 130 12.3.2 ZEITKONTINUIERLICHER BUTTERWORTH-TIEFPASS 130
12.3.3 DIMENSIONIERUNG DES ZEITKONTINUIERLICHEN BUTTERWORTH-TIEFPASSES
131 12.3.4 VORBEREITENDE AUFGABEN - BUTTERWORTH-TIEFPASS 132 12.3.5
BILINEARE TRANSFORMATION 134 12.3.6 FREQUENZ-TRANSFORMATION 135 12.3.7
VORBEREITENDE AUFGABEN - TRANSFORMATION 137 12.3.8 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
138 12.4 ENTWURF DIGITALER TIEFPAESSE NACH STANDARDAPPROXIMATIONEN
ANALOGER TIEFPAESSE 139 12.4.1 EINFUEHRUNG 139 12.4.2 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
139 13 LERNKONTROLLFRAGEN ZU FIR- UND IIR-SYSTEMEN 142 13.1
AUFGABENKATALOG A 142 13.2 AUFGABENKATALOG B 146 INHALTSVERZEICHNIS 14
KENNGROESSEN STOCHASTISCHER SIGNALE 148 14.1 EINFUEHRUNG 148 14.2
GRUNDLAGEN 148 14.2.1 EXPERIMENT UND STOCHASTISCHER PROZESS 148 14.2.2
ZUFALLSZAHLEN AM DIGITALRECHNER 151 14.3 STOCHASTISCHE SIGNALE 151
14.3.1 VORBEREITENDE AUFGABEN 151 14.3.2 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 153 14.4
KORRELATION STOCHASTISCHER PROZESSE 154 14.4.1 KORRELATION,
KORRELATIONSFUNKTION UND LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM 154 14.4.2 WEISSES
RAUSCHEN 155 14.4.3 SCHAETZUNG DER AUTOKORRELATIONSFUNKTION 156 14.4.4
SCHAETZUNG DES LEISTUNGSDICHTESPEKTRUMS 157 14.4.5 VORBEREITENDE AUFGABEN
158 14.4.6 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 159 15 STOCHASTISCHE SIGNALE UND
LTI-SYSTEME 163 15.1 EINFUEHRUNG 163 15.2 LINEARE ABBILDUNG
STOCHASTISCHER SIGNALE 163 15.2.1 GRUNDLAGEN 164 15.2.2 VORBEREITENDE
AUFGABEN 165 15.2.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 165 15.3 ABBILDUNG
STOCHASTISCHER SIGNALE AN LTI-SYSTEMEN 166 15.3.1 GRUNDLAGEN 166 15.3.2
VORBEREITENDE AUFGABEN 166 15.3.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 170 16
ANALOG-DIGITAL-UMSETZUNG 172 16.1 EINFUEHRUNG 172 16.2 DIGITALISIERUNG
172 16.3 ABTASTUNG 173 16.3.1 ABTASTTHEOREM 173 16.3.2 VORBEREITENDE
AUFGABEN 174 16.3.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 174 16.4 QUANTISIERUNG 175
16.4.1 QUANTISIERUNGSKENNLINIE 175 16.4.3 MASCHINENZAHLEN 175 16.4.3
QUANTISIERUNGSFEHLER 179 16.4.4 VORBEREITENDE AUFGABEN 181 16.4.5
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 184 17 REALE DIGITALE FILTER:
KOEFFIZIENTENQUANTISIERUNG 186 17.1 EINFUEHRUNG 186 17.2
WORTLAENGENEFFEKTE 186 17.3 FIR-FILTER MIT QUANTISIERTEN KOEFFIZIENTEN
187 17.3.1 FEHLERMODELL UND FEHLERFREQUENZGANG 187 17.3.2 VORBEREITENDE
AUFGABEN 188 17.3.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 189 17.4 IIR-FILTER MIT
QUANTISIERTE KOEFFIZIENTEN 190 17.4.1 KASKADENFORM 190
INHALTSVERZEICHNIS XI 17.4.2 KOEFFIZIENTENQUANTISIERUNG UND
POLAUSDUENNUNG 192 17.4.3 VORBEREITENDE AUFGABEN 194 17.4.4
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 198 18 REALE DIGITALE FILTER: QUANTISIERTE
ARITHMETIK 199 18.1 EINFUEHRUNG 199 18.2 QUANTISIERTE ARITHMETIK 199
18.2.1 ADDITION - UEBERLAUF UND GROSSE GRENZZYKLEN 199 18.2.2
MULTIPLIKATION - INNERES RAUSCHEN UND KLEINE GRENZZYKLEN 200 18.2.3
ERSATZSCHALTBILD FUER EINEN BLOCK 2.ORDNUNG 204 18.3 VORBEREITENDE
AUFGABEN 205 18.4 VERSUCHSDURCHFUHRUNG 208 19 LERNKONTROLLFRAGEN ZU
STOCHASTISCHEN SIGNALEN UND REALEN SYSTEMEN 216 19.1 AUFGABENKATALOG A
216 19.2 AUFGABENKATALOG B 218 20 LOESUNGEN ZU DEN VERSUCHEN 220 20.1
HINWEISE 220 20.2 LOESUNGEN: ZEITDISKRETE SIGNALE 220 20.3 LOESUNGEN:
DISKRETE FOURIER-TRANSFORMATION 221 20.4 LOESUNGEN: SCHNELLE
FOURIER-TRANSFORMATION 225 20.5 LOESUNGEN: KURZZEIT-SPEKTRALANALYSE:
GRUNDLAGEN 228 20.6 LOESUNGEN: KURZZEIT-SPEKTRALANALYSE: BEISPIELE 230
20.7 LOESUNGEN: LERNKONTROLLFRAGEN ZUR DFT, FFT UND
KURZZEIT-SPEKTRALANALYSE 234 20.7.1 AUFGABENKATALOG A 234 20.7.2
AUFGABENKATALOG B 235 20.8 LOESUNGEN: FALTUNG, DIFFERENZENGLEICHUNG UND
LTI-SYSTEME 237 20.9 LOESUNGEN: FINITE-IMPULSE-RESPONSE-SYSTEME 239 20.10
LOESUNGEN: INFINITE-IMPULSE-RESPONSE-SYSTEME 242 20.11 LOESUNGEN: ENTWURF
DIGITALER FIR-FILTER 246 20.12 LOESUNGEN: ENTWURF DIGITALER IIR-FILTER
251 20.13 LOESUNGEN: LERNKONTROLLFRAGEN ZU FIR- UND HR-SYSTEMEN 256
20.13.1 AUFGABENKATALOG A 256 20.13.2 AUFGABENKATALOG B 257 20.14
LOESUNGEN: KENNGROESSEN STOCHASTISCHER SIGNALE 258 20.15 LOESUNGEN:
STOCHASTISCHE SIGNALE UND LTI-SYSTEME 265 20.16 LOESUNGEN:
ANALOG-DIGITAL-UMSETZUNG 272 20.17 LOESUNGEN: REALE DIGITALE FILTER:
KOEFFIZIENTENQUANTISIERUNG 274 20.18 LOESUNGEN: REALE DIGITALE FILTER:
QUANTISIERTE ARITHMETIK 278 20.19 LOESUNGEN: LERNKONTROLLFRAGEN ZU
STOCHASTISCHEN SIGNALEN UND REALEN SYSTEMEN 282 20.19.1 AUFGABENKATALOG
A 282 20.19.2 AUFGABENKATALOG B 283 FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN 285
LITERATURVERZEICHNIS 288 SACHWORTVERZEICHNIS 291
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