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Signale und Systeme I

Dozent/in

Details

Zeit/Ort n.V.:

  • Di 16:15-17:45, Raum H9
  • Mi 12:15-13:45, Raum H9

Studienfächer / Studienrichtungen

  • PF EEI-BA ab Sem. 3
  • PF IuK-BA ab Sem. 3
  • PF WING-BA-ET ab Sem. 3
  • PF MT-BA-BV ab Sem. 3
  • PF CE-BA-TA-IT ab Sem. 3

Prerequisites / Organizational information

In der Lehrveranstaltung werden grundlegende Kenntnisse über Stromkreise mit
Widerstand, Kapazität und Induktivität vorausgesetzt, ebenso Kenntnisse über
komplexe Zeiger und Übertragungseigenschaften einfacher linearer Netzwerke.
Diese können beispielsweise durch die beiden Module "Grundlagen der
Elektrotechnik I" und "Grundlagen der Elektrotechnik II" oder durch die
Kombination der Module "Einführung in die Informations- und
Kommunikationstechnik" und "Elektronik und Schaltungstechnik" erworben
werden. Für Studenten ohne diese Vorlesungen (beispielsweise im Studiengang
Computational Engineering) können die notwendigen Vorkenntnisse auch im
Selbststudium anhand der Kapitel 2 über Physikalische Grundlagen elektrischer
Schaltungen und Kapitel 3 über Passive Netzwerke aus dem Buch von Oehme,
Huemer, Pfaff, "Elektronik und Schaltungstechnik", Hanser Verlag, München
2007 erworben werden.

Inhalt

Die Lehrveranstaltung führt in die Beschreibung von kontinuierlichen Signalen und kontinuierlichen zeitinvarianten linearen Systemen ein.
Zunächst werden elementare kontinuierliche Signale, der Delta-Impuls, das Faltungsintegral und die Korrelation von Signalen erläutert. Anschließend wird die Frequenzbereichsdarstellung von Signalen mit Hilfe der Fourier- und die Laplace-Transformation eingeführt einschließlich der Theoreme und Korrespondenzen dieser Transformationen. Es folgt die Beschreibung von kontinuierlichen linearen zeitinvarianten Systemen im Zeitbereich durch Impulsantwort und Faltung, Differentialgleichungen und die Zustandsraumdarstellung. Die Systembeschreibung im Frequenzbereich durch Eigenfunktionen, Übertragungs- und Systemfunktion und Zustandsraumdarstellung wird erläutert, ebenso wie die Betrachtung von kontinuierlichen linearen zeitinvarianten Systemen mit Anfangsbedingungen.
Nach der Vorstellung von linearphasigen, minimalphasigen, idealisierten Systemen und Allpässen werden Kausalität und Hilbert-Transformation, Stabilität und rückgekoppelte Systeme diskutiert. Die Vorlesung schließt mit der Betrachtung von Abtastsystemen und dem Abtasttheorem für Tiefpass- und Bandpasssignale.

Empfohlene Literatur

B. Girod, R. Rabenstein, A. Stenger: "Einführung in die Systemtheorie", 3. Auflage, Teubner-Verlag, 2005

ECTS-Informationen

Titel

Signals and Systems I

Inhalt:

This lectures covers description and theory of continuous signals and linear
time invariant systems: elementary signals - continuous linear time
invariant systems in time domain - impulse response - convolution integral -
differential equation - block diagram - state space description - continuous
time invariant systems in frequency domain - Laplace transform - system
function - concatenation of linear time invariant systems - state space
representation in frequency domain - Fourier transform and its properties

Literature:

B. Girod, R. Rabenstein, A. Stenger: Einführung in die Systemtheorie, 3rd edition, Teubner-Verlag, 2005

Zusätzliche Informationen

Erwartete Teilnehmerzahl: 200

www: https://www.studon.fau.de/crs98280.html