Seit langem bestand die Absicht, den Inhalt der Vorlesungen, die ich seit etlichen Jahren an der Ruhr-Universität Bochum über nachrichtentechnische Systeme halte, in angemessen erweiterter Gestalt als Buch verfügbar zu machen. Leider hat sich die Ver wirklichung dieses Plans wegen der großen Fülle anderer Verpflichtungen immer wieder verzögert, und auch jetzt habe ich gegenüber meinen ursprünglichen Vorstellungen, wie ein solches Buch aussehen sollte, stark zurückstecken müssen, damit es zumindest in der vorliegenden Fassung erscheinen kann. Es ist zunächst als Begleittext für unsere Studenten gedacht; darüber hinaus soll es aber auch anderen Interessierten die Möglichkeit bieten, sich mit dem behandelten Stoff vertraut zu machen oder aber aus den Besonderheiten der gewählten Darstellung Anregung zu schöpfen. Freilich kann man sehr unterschiedlicher Meinung darüber sein, welche StofFauswahl für eine Vorlesung in unserem Fach am zweckmäßigsten ist. Dies ist auch gut so, denn erst dadurch, daß verschiedene Autoren auch verschiedene Akzente setzen und andere Aspekte betonen und herausstellen, ist es bei der Riesenfülle des heutigen Wissens über haupt möglich, zumindest insgesamt eine etwas größere Breite zu erreichen. Die hier getroffene Wahl wurde bestimmt zum einen durch die gegebenen äußeren Beschränkun gen und Vorgaben, die aus dem hiesigen Studienplan für das Fach Elektrotechnik folgen, zum anderen aber auch durch spezifische Neigungen und Erfahrungen des Autors. Ins besondere sollte angestrebt werden, die eigentlichen Grundlagen auf möglichst saubere und physikalisch einsichtige Weise darzulegen.
Seit langem bestand die Absicht, den Inhalt der Vorlesungen, die ich seit etlichen Jahren an der Ruhr-Universität Bochum über nachrichtentechnische Systeme halte, in angemessen erweiterter Gestalt als Buch verfügbar zu machen. Leider hat sich die Ver wirklichung dieses Plans wegen der großen Fülle anderer Verpflichtungen immer wieder verzögert, und auch jetzt habe ich gegenüber meinen ursprünglichen Vorstellungen, wie ein solches Buch aussehen sollte, stark zurückstecken müssen, damit es zumindest in der vorliegenden Fassung erscheinen kann. Es ist zunächst als Begleittext für unsere Studenten gedacht; darüber hinaus soll es aber auch anderen Interessierten die Möglichkeit bieten, sich mit dem behandelten Stoff vertraut zu machen oder aber aus den Besonderheiten der gewählten Darstellung Anregung zu schöpfen. Freilich kann man sehr unterschiedlicher Meinung darüber sein, welche StofFauswahl für eine Vorlesung in unserem Fach am zweckmäßigsten ist. Dies ist auch gut so, denn erst dadurch, daß verschiedene Autoren auch verschiedene Akzente setzen und andere Aspekte betonen und herausstellen, ist es bei der Riesenfülle des heutigen Wissens über haupt möglich, zumindest insgesamt eine etwas größere Breite zu erreichen. Die hier getroffene Wahl wurde bestimmt zum einen durch die gegebenen äußeren Beschränkun gen und Vorgaben, die aus dem hiesigen Studienplan für das Fach Elektrotechnik folgen, zum anderen aber auch durch spezifische Neigungen und Erfahrungen des Autors. Ins besondere sollte angestrebt werden, die eigentlichen Grundlagen auf möglichst saubere und physikalisch einsichtige Weise darzulegen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einführung.- 2. Beschreibung von Signalen im Zeitbereich.- 2.1 Reale und idealisierte Signale.- 2.2 Sinusförmige und verwandte Signale.- 2.3 Sprungfunktion und Signumfunktion.- 2.4 Die Impulsfunktion (Deltaimpuls).- 2.5 Weitere Operationen; Zusammenhang zwischen Sprung- und Impulsfunktion.- 2.6 Die Ausblendeigenschaft der Impulsfunktion.- 2.7 Ergänzungen zur Ausblendeigenschaft.- 2.8 Impulsmoment und Energie.- 2.9 Verallgemeinerte Funktionen mit Sprungstellen und Deltaanteilen.- 3. Beschreibung von Signalen im Frequenzbereich.- 3.1 Bedeutung sinusförmiger und verwandter Signale.- 3.2 Periodische Signale; Fourierreihen.- 3.3 Herleitung der Fourier-Integrale.- 3.4 Darstellungsweisen bei der Fouriertransformation.- 3.5 Ergänzungen zur Herleitung der Fourier-Integrale.- 3.6 Grundlegende Eigenschaften der Fouriertransformation.- 3.7 Beispiele zur Fouriertransformation.- 3.8 Weitere Eigenschaften der Fouriertransformation.- 3.9 Fouriertransformation verallgemeinerter Funktionen.- 4. Übertragung von Signalen durch lineare konstante Systeme.- 4.1 Antwort und Grundantwort.- 4.2 Lineare konstante Systeme.- 4.3 Berechnung der Grundantwort durch Betrachtung des Frequenzbereichs.- 4.4 Berechnung der Grundantwort durch Betrachtung des Zeitbereichs.- 4.5 Kausalität.- 4.6 Herleitung weiterer Zusammenhänge; Sprungantwort.- 4.7 Berechnung der Impulsantwort.- 4.8 Stabilitätsfragen.- 4.9 Systeme mit mehreren Eingängen und Ausgängen.- 5. Eigenschaften einiger spezieller Signalklassen.- 5.1 Analytisches Signal.- 5.2 Abtasttheorem für tiefpaßbegrenzte Signale.- 5.3 Abtasttheoreme für bandpaßbegrenzte Signale.- 5.4 Frequenzabtastung.- 5.5 Korrelationsfunktion.- 6. Grundprinzipien der Laplacetransformation.- 6.1 Grundbegriffe der einseitigen Laplacetransformation.- 6.2Grundbegriffe der zweiseitigen Laplacetransformation.- 6.3 Einige Eigenschaften der Laplacetransformation.- 6.4 Berechnung von Übertragungseigenschaften mit Hilfe der Laplacetransformation.- 6.5 Behandlung von Anfangswertproblemen.- 6.6 Berechnung der Zeitfunktion bei rationaler Funktion in p.- 6.7 Abschließende Bemerkungen.- 7. Einige Eigenschaften von Systemen.- 7.1 Genaue Definition der Phase.- 7.2 Minimalphasige Systeme.- 7.3 Nichtminimalphasige Systeme.- 7.4 Ideale Filter.- 8. Modulierte Signale.- 8.1 Amplitudenmodulierte Signale.- 8.2 Winkelmodulierte Signale.- 8.3 Frequenzmultiplex.- 8.4 Pulsamplitudenmodulierte Signale.- 8.5 Pulscodemodulierte Signale.- 8.6 Zeitmultiplex.- 9. Weitere Eigenschaften von Übertragungssystemen.- 9.1 Ideale Übertragungseigenschaften von Systemen.- 9.2 Übertragung impulsformiger Signale.- 9.3 Thermisches Widerstandsrauschen.- 9.4 Signalangepaßte Filter.- 10. Zeitvariante lineare Übertragungssysteme.- 10.1 Einführung.- 10.2 Übertragung von Signalen durch lineare Zeitvariante Systeme.- 10.3 Periodisch zeitvariante lineare Systeme.- 10.4 Technische Realisierung periodisch zeitvarianter linearer Systeme.- 11. Nichtlineare Systeme.- 11.1 Nichtreaktive nichtlineare Systeme.
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