Signaltheorie und Kodierung

ISBN-13: 9783540660118 / Niemiecki / Miękka / 1999 / 370 str.

Peter Vogel

Opis

Dieses Lehrbuch f hrt verst ndlich in ein abstraktes Fachgebiet ein. Das didaktische Konzept daf r beinhaltet die Entwicklung der theoretischen Grundlagen anhand von Beispielen, sowie bungen mit L sungen. Die Orientierung wird durch Strukturelemente wie Definitionen und S tze erleichtert. Als mathematische Voraussetzung zum Verst ndnis werden lediglich Folgen und Reihen ben tigt. Inhaltliche Schwerpunkte sind die Verarbeitung zeitdiskreter Signale durch lineare zeitinvariante Systeme, sowie die Kodierung dieser Signale. G ltigkeitsgrenzen werden aufgezeigt und hinter diese Grenzen geschaut.

Recenzje

Aus den Besprechungen:

"...Äußerst erfreulich ist die Tatsache, daß der Autor nicht nur die Quintessenz bekannter Monographien zum Thema in einem weiteren Buch zusammenstellt, sondern vielmehr die Ergebnisse seiner eigenen Forschungstätigkeit mitteilt. Der Leser ist gehalten mitzudenken und dabei hilft ihm die klare, übersichtliche Anordnung des Inhalts ebenso wie das Geschick des Verfassers, mit einer induktiven Darstellungsweise den Leser mit Beispielen bei Bekanntem gleichsam abzuholen und zu neuen Erkenntnissen zu führen. ...ein Band, der in keiner systemtheoretischen Studierstube fehlen sollte." (H.Schwarz in: ntz - Nachrichtentechn. Zeitschrift 2000)

Spis treści

1. Zeitdiskrete und zeitkontinuierliche Signale.- 1.1 Signalmodelle.- 1.2 Signaloperationen.- 1.3 Signalräume.- 1.4 Übungsaufgaben zu Kapitel 1.- 2. Systeme.- 2.1 Systemeigenschaften.- 2.2 Zusammenschaltung von Systemen.- 2.2.1 Summenschaltung und Hintereinanderschaltung.- 2.2.2 Inverse Systeme.- 2.2.3 Rückkopplung.- 2.3 Übungsaufgaben zu Kapitel 2.- 3. Zeitdiskrete Faltungssysteme.- 3.1 Faltungsdarstellung bei LTI-Systemen.- 3.2 Zeitdiskrete Faltung.- 3.2.1 Faltbarkeit.- 3.2.2 Faltung von Einschaltvorgängen.- 3.2.3 z-Transformation für Signale endlicher Dauer.- 3.3 Zusammenschaltung von Faltungssystemen.- 3.3.1 Summenschaltung von Faltungssystemen.- 3.3.2 Hintereinanderschaltung von Faltungssystemen.- 3.3.3 Rückkopplung von Faltungssystemen.- 3.4 FIR-Filter.- 3.4.1 Die Übertragungsfunktion von FIR-Filtern.- 3.4.2 Die Frequenzfunktion von FIR-Filtern.- 3.5 Fouriertransformation.- 3.6 z-Transformation.- 3.7 IIR-Filter.- 3.7.1 Zusammenschaltung von FIR-Filtern.- 3.7.2 Approximation von IIR-Filtern mit FIR-Filtern.- 3.8 Übungsaufgaben zu Kapitel 3.- 4. Verallgemeinerung zeitdiskreter Faltungssysteme.- 4.1 Approximation von LTI-Systemen mit FIR-Filtern.- 4.2 Faltungssysteme für Vektoren.- 4.2.1 Unitäre Transformationen.- 4.2.2 Faltungssatz für Vektoren.- 4.3 Übungsaufgaben zu Kapitel 4.- 5. Beliebige zeitdiskrete LTI-Systeme.- 5.1 Signalräume.- 5.2 Signalabhängigkeiten.- 5.2.1 Abhängigkeiten innerhalb eines Signals.- 5.2.2 Abhängigkeiten zwischen mehreren Signalen.- 5.3 Definition zeitdiskreter LTI-Systeme.- 5.3.1 Definition mit Hilfe von Basis-Signalen.- 5.3.2 Definition mit Hilfe direkter Summen.- 5.4 Fortsetzung zeitdiskreter LTI-Systeme.- 5.5 Allgemeingültige Aussagen über LTI-Systeme.- 5.6 Übungsaufgaben zu Kapitel 5.- 6. Signalabtastung.- 6.1 Zeitkontinuierliche Signale und Systeme.- 6.1.1 Frequenzfunktion eines LTI-Systems.- 6.1.2 Bandbegrenzte Signale.- 6.2 Interpolation zeitkontinuierlicher Signale.- 6.2.1 Abtasttheorem und Alias-Effekt.- 6.2.2 Kausale Interpolation.- 6.3 Realisierung kontinuierlicher Systeme durch diskrete Systeme.- 6.4 Realisierung diskreter Systeme durch kontinuierliche Systeme.- 6.5 Amplitudenmodulation zeitdiskreter Signale.- 6.6 Interpolation zeitdiskreter Signale.- 6.6.1 Interpolation sinusförmiger Signale.- 6.6.2 Interpolation nicht sinusförmiger Signale.- 6.7 Übungsaufgaben zu Kapitel 6.- 7. AD-Umsetzung.- 7.1 Skalare Quantisierung.- 7.2 Mittlerer quadratischer Quantisierungsfehler.- 7.3 Übungsaufgaben zu Kapitel 7.- 8. Kanalkodierung.- 8.1 Digitale Kanäle.- 8.2 Rückmeldesysteme.- 8.3 Fehlerkorrektur ohne Rückmeldung.- 8.4 Übungsaufgaben zu Kapitel 8.- 9. Quellenkodierung.- 9.1 Variable-Length-Kodierung.- 9.2 Datenkompression mit skalarer Quantisierung.- 9.3 Prädiktive Kodierung.- 9.3.1 Prädiktion mit dem Vorgängerwert.- 9.3.2 Optimale Prädiktion mit einem Filterkoeffizient.- 9.3.3 Optimale Prädiktion mit zwei Filterkoeffizienten.- 9.3.4 Adaptive Prädiktion.- 9.4 Transformationskodierung.- 9.5 Vektorquantisierung.- 9.6 Übungsaufgaben zu Kapitel 9.- A. Anhang.- A.1 Lösung einer FIR-Gleichung.- A.2 Universelle LTI-Systeme.- A.2.1 FIR-approximierbare LTI-Systeme.- A.2.2 Großer Fortsetzungssatz.- A.3 Interpolation sinusförmiger Signale.- B. Lösung der Übungsaufgaben.- B.1 Lösungen zu Kapitel 1.- B.2 Lösungen zu Kapitel 2.- B.3 Lösungen zu Kapitel 3.- B.4 Lösungen zu Kapitel 4.- B.5 Lösungen zu Kapitel 5.- B.6 Lösungen zu Kapitel 6.- B.7 Lösungen zu Kapitel 7.- B.8 Lösungen zu Kapitel 8.- B.9 Lösungen zu Kapitel 9.

O autorze

Peter Vogel

studierte Elektrotechnik und Mathematik an der technischen Hochschule Darmstadt. In den Jahren 1981-1994 war er bei Philips in Nürnberg mit Grundlagenuntersuchungen auf dem Gebiet der Datenkompression betraut und durfte die spannende Entwicklung von Standards für die Bildkodierung mitgestalten, u. a. durch die „2D-Runlength-Kodierung“. Während dieser Zeit promovierte er an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Seit 1994 lehrt er an der Fachhochschule Düsseldorf Nachrichtentechnik.

studierte Elektrotechnik und Mathematik an der technischen Hochschule Darmstadt. In den Jahren 1981-1994 war er bei Philips in Nürnberg mit Grundlagenuntersuchungen auf dem Gebiet der Datenkompression betraut und durfte die spannende Entwicklung von Standards für die Bildkodierung mitgestalten, u. a. durch die „2D-Runlength-Kodierung“. Während dieser Zeit promovierte er an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Seit 1994 lehrt er an der Fachhochschule Düsseldorf Nachrichtentechnik.

studierte Elektrotechnik und Mathematik an der technischen Hochschule Darmstadt.

In den Jahren 1981-1994 war er bei Philips in Nürnberg mit Grundlagenuntersuchungen

auf dem Gebiet der Datenkompression betraut und durfte die spannende Entwicklung

von Standards für die Bildkodierung mitgestalten, u. a. durch die „2D-Runlength-Kodierung“. Während dieser Zeit promovierte er an der Friedrich-Alexander-Universität

Erlangen-Nürnberg. Seit 1994 lehrt er an der Fachhochschule Düsseldorf Nachrichtentechnik.

Blurb

Dieses Lehrbuch führt verständlich in ein abstraktes Fachgebiet ein. Das didaktische Konzept dafür beinhaltet die Entwicklung der theoretischen Grundlagen anhand von Beispielen, sowie Übungen mit Lösungen. Die Orientierung wird durch Strukturelemente wie Definitionen und Sätze erleichtert. Als mathematische Voraussetzung zum Verständnis werden lediglich Folgen und Reihen benötigt. Inhaltliche Schwerpunkte sind die Verarbeitung zeitdiskreter Signale durch lineare zeitinvariante Systeme, sowie die Kodierung dieser Signale. Gültigkeitsgrenzen werden aufgezeigt und hinter diese Grenzen geschaut.