Theoretische Grundlagen Der Signal- Und Informationsübertragung

ISBN-13: 9783528068332 / Niemiecki / Miękka / 1977 / 181 str.

Dieter Kress

Opis

braische Begriindung der Systemtheorie verzichtet. Ais lHttel der durchgehend einheitlichen Beschreibung von determinierten und stochastischen, kontinuierlichen und diskontinuierlichen Vorgangen dient die FOURIER-Trans formation. Die Anwendung von LAPLACE-und Z-Trans formation wird demonstriert. Das Zeit-Frequenzdenken steht im Vordergrund. Mathematische Beweise und Ab leitungen wurden fortgelassen, dagegen wird versucht, durch Hinweise Zusammenhange deutlich zu machen, Gedachtnisstiitzen zu bieten und durch Beispiele aufzu lockem und Anwendungen zu zeigen. Der vermittelte Stoff soIl einerseits helfen, die vielgestaltigen technischen Losungen der Praxis einordnen und auf prinzipielle Losungen zurtickftihren zu konnen, andererseits solI er aber auch als unmittelbares Handwerkszeug bei Entwurf nnd technischem Detail brauchbar sein. Auch die lnfor mationstheorie, die weitgehend den Charakter einer tiber geordneten Betrachtungsweise triigt, ist geeignet, prak tische Losungen zu stimulieren. Sie wird ebenfalls in klassischer Form geboten. Die systemtheoretischen Be trachtungen beschranken sich auf lineare Systeme. So wohl die Einbeziehung nichtlinearer Systeme als auch spezieller Synthesemethoden (wie sie z. B. die Netzwerk theorie .liefert), der Kodierungstheorie oder der Schal tungstechnik, deren Kenntnis jede technische Realisie rung bedarf, hatten den gegebenen Rahmen gesprengt. Die Auswahl des Stoffes tragt der zunehmenden Bedeu tung der lmpulstechnik und digitaler Methoden Rech nung. Durch Vertrautwerden mit abstrakten Modellen wird eine "Anschaulichkeit" von Zusammenhiingen bewirkt, die sowohl bei der praktischen Arbeit im Labor als auch bei Entscheidungsfindungen ntitzlich ist. Dazu soUte ein kleiner Beitrag geleistet werden. Der Text geht z. T. auf meine Vorlesungen an der Technischen Hochschule llmenau zurtick. Ftir frucht baren Gedankenaustausch mochte ich Herm Prof. Dr.

Spis treści

0. Einleitung.- 1. Systemtheorie für determinierte Signale.- 1.1. Signaltheorie.- 1.1.1. Foueier-Transformation.- 1.1.2. Elementare Signale.- 1.1.3. Grundgesetze.- 1.1.4. Zeitdauer und Bandbreite aperiodischer Signale.- 1.1.5. Operationen mit Dirac- und Sprungfunktion.- 1.1.6. Periodische und abgetastete Signale.- 1.1.7. Abtasttheorem.- 1.1.8. Diskrete Fourier-Transformation.- 1.1.9. Fourier-Transformation und andere Funktionaltransformationen.- 1.2. Theorie linearer Systeme.- 1.2.1. Voraussetzungen und Grundbegriffe.- 1.2.2. Idealisierte zeitinvariante Systeme.- 1.2.3. Idealisierte frequenzinvariante Systeme.- 1.2.4. Realistische zeitinvariante Systeme mit konzentrierten Schaltelementen.- 1.2.4.1. Eigenschaften der Übertragungsfunktion.- 1.2.4.2. Elementarsysteme.- 1.2.4.3. Minimalphasen- und Allpaßsystem.- 1.2.4.4. Gesamtcharakteristik und Elementarcharakteristik.- 1.2.4.5. Potential-Analogie.- 1.2.4.6. Approximationsproblem.- 1.2.4.7. Stabilitätskriterien.- 1.2.5. Verzweigungsnetzwerk und diskrete Systeme.- 1.2.5.1. Verzweigungsnetzwerk mit idealen Verzögerungsgliedern.- 1.2.5.2. Diskretes System.- 2. Systemtheorie für stochastische Signale.- 2.1. Signaltheorie stochastischer Vorgänge.- 2.1.1. Stochastischer Prozeß.- 2.1.2. Autokorrelations- und zugehörige Spektralfunktionen.- 2.1.3. Kreuzkorrelations- und zugehörige Spektralfunktionen.- 2.1.4. Polaritätskorrelation.- 2.1.5. Abgetastete stochastische Vorgänge.- 2.1.6. Anwendungsbeispiel: Korrelationsempfang gestörter periodischer Signale.- 2.2. Übertragung stochastischer Signale über lineare Systeme.- 2.2.1. Zeitinvariante Systeme.- 2.2.2. Frequenzinvariante Systeme.- 2.3. Anwendungen für zeitinvariante Systeme.- 2.3.1. Ermittlung der Gewichtsfunktion eines zeitinvarianten Systems.- 2.3.2. Optimales Suchfilter.- 2.3.3. Optimalfilter für kontinuierliches stochastisches Nutzsignal (Wiener-Filter).- 3. Informationstheorie.- 3.1. Information und Informationsquelle.- 3.1.1. Diskrete Quelle.- 3.1.2. Kontinuierliche Quelle.- 3.1.3. Redundanz und redundanzmindernde Kodierung.- 3.2. Informationsübertragung über einen gestörten Kanal.- 3.2.1. Diskreter Kanal.- 3.2.2. Kontinuierlicher Kanal.- 3.2.3. Ausnutzung des Informationsübertragungskanals.- 4. Literaturverzeichnis.- 5. Sachverzeichnis.

O autorze

Prof. Dr.-Ing. habil Dieter Kreß war Leiter des Fachgebietes Nachrichtentechnik und Direktor des Institutes für Kommunikations- und Messtechnik an der TU Ilmenau und lehrt z. Z. an den Berufsakademien Gera und Eisenach.