Mathematik 2, Telekommunikation und Informatik, HTW Chur, Thomas Borer, 2004/05

Inhalte / Lektionenzahlen

Grundlagen

12

Komplexe Zahlen

8

  Definition
Darstellungsformen
Rechenoperationen
Komplexe Exponentialfunktion
 
Funktionen

4

  Klassierung der Signale
Periodizität
Symmetrie
 
     

Fourier-Reihen (FR)

32

Einführung

2

Funktion als Linearkombination von Basisfunktionen
Trigonometrische Basisfunktionen
Reelle FR

18

  Definition: Sinus-/Cosinus-Darstellung
Bestimmung der Fourier-Koeffizienten
Endliche FR als Näherungsfunktion
Fourier-Reihen spezieller Funktionen
Linearität
Betrags-/Phasen-Darstellung

Komplexe FR

12

  Herleitung aus der reellen FR
Bestimmung der Fourier-Koeffizienten
Fourier-Reihen spezieller Funktionen
Parseval'sche Beziehung

   

Fourier-Transformation (FT)

34

FT aperiodischer Funktionen

8

  Fourier-Integral als Grenzwert einer FR
Bestimmung der Fourier-Transformierten
Vergleich FR - Fourier-Integral
Parseval'sche Beziehung
Fourier-Koeffizienten als Abtastwerte der Fourier-Transformierten einer Periode

FT periodischer Funktionen

4

  Dirac'sche Delta-"Funktion"
Rechnen mit der Delta-Funktion
FT periodischer Funktionen

Eigenschaften

10

  FT als Abbildung zwischen Zeit- und Frequenzbereich
Linearität
Symmetrie
Verschiebung, Skalierung
Faltung
Modulation

LTI-System

12

  Definition
Näherung einer Funktion als Summe von Rechtecksimpulsen
Faltung
Stossantwort
Frequenzgang
Eigenfunktionen
Sinusförmiger Input

   

Fourier-Transformation für Abtastsignale (FTA)

12

Zeitdiskrete Funktionen

2

  Klassierung der Signale
Ideale Abtastung
Abtastperiode, Abtastfrequenz

Fourier-Transformation für Abtastsignale

6

  Herleitung
Abtastung - Periodische Fortsetzung
Bestimmung der Fourier-Transformierten
Abtasttheorem, Rekonstruktion

LTD-System

4

  Definition
Zeitdiskrete Funktion als Summe gewichteter Impulse
Diskrete lineare Faltung
Impulsantwort

   

Diskrete Fourier-Transformation (DFT)

20

Periodische Fortsetzung

4

  Addition zeitverschobener Teilfunktionen
Faltung mit einer Deltafolge
Fourier-Koeffizienten einer periodisch fortgesetzten Funktion

Diskrete Fourier-Transformation

16

  Definition
Zusammenhang mit der FR und der FT
Parseval'sche Beziehung
DFT exemplarisch
Schnelle Fourier-Transformation (FFT)
Praktische Frequenzanalyse (zusammen mit Signalverarbeitung 1)

   

z-Transformation (ZT)

24

z-Transformation

4

  Definition
Zusammenhang mit der FTA
Bestimmung der z-Transformierten
Konvergenzbereich

Eigenschaften

4

  Linearität
Verschiebung
Faltung

Inverse z-Transformation

4

  Partialbruchzerlegung
Bestimmung der inversen z-Transformierten

LTD-System

8

  Übertragungsfunktion
LTD-System und lineare Differenzengleichung
Zusammenhang Übertragungsfunktion - Differenzengleichung
Lösen von Differenzengleichungen
Kausalität, Stabilität
Zusammenhang Übertragungsfunktion - Stabilität

Diskretisierung von LTI-Systemen

4

  Impulsinvarianz
Differentialgleichung - Differenzengleichung

     

Klausuren, Repetition, Unterrichtsausfälle

26

   

Total

160

3. Semester: 16 Wochen, 6 Lektionen/Woche

96

4. Semester: 16 Wochen, 4 Lektionen/Woche

64

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