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Über dieses Buch

Das Buch behandelt die Theorie der Signale und (linearen) Systeme sowie ihrer Anwendungen. Nach einer Einführung anhand von Beispielen aus den verschiedenen Anwendungsgebieten werden die Grundtechniken zur Beschreibung zeitkontinuierlicher linearer zeitinvarianter Systeme und deren Wirkung auf Signale diskutiert. Der Übergang in die digitale Signalverarbeitung wird durch die Herleitung und Diskussion des Abtasttheorems vorbereitet. Anschließend werden die Methoden der Systemtheorie für die digitale Signalverarbeitung vorgestellt. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Diskussion der Diskreten Fouriertransformation. Hier stehen insbesondere die Zusammenhänge zwischen DFT/FFT-Spektren und den Spektren der zeitkontinuierlichen Signale im Focus. Die behandelten Methoden werden auf die Verarbeitung stochastischer Signale übertragen und damit für die praktische Anwendung nutzbar gemacht. Der Autor beschreibt zahlreiche reale Beispiele mit echten gemessenen Daten und stellt das Material sowie die zugehörigen MATLAB-Programme online zu Verfügung. Das Buch enthält über 150, in vielen Fällen MATLAB/Simulink-basierte Übungsaufgaben, deren Lösungen in einem eigenen Lösungsband zur Verfügung stehen.

Für die 3. Auflage wurden sowohl im Lehrbuch als auch im Lösungsbuch verwendete Bezeichnungen harmonisiert und vereinheitlicht. Alle verwendeten MATLAB-Funktionen und Simulink-Systeme wurden nochmals überarbeitet und an die aktuelle MATLAB-Version angepasst. Sämtliche Grafiken wurden neu überarbeitet. Größen, Schriftart und Schriftgröße wurden vereinheitlicht, um eine bessere Lesbarkeit der Grafiken zu erzielen. Darüber hinaus wurden einige wenige, immer noch vorhandene Fehler aus den Texten eliminiert.

Das Buch eignet sich prinzipiell für Studierende aller ingenieurwissenschaftlichen Fachrichtungen und spricht explizit auch die maschinenbaunahen Bereiche an. Aufgrund der ausführlichen Darstellung der Grundlagen ist es jedoch auch für Elektro- und Nachrichtentechniker gewinnbringend nutzbar.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einführungsbeispiele und grundlegende Begriffe

In diesem Kapitel soll zunächst ein Gefühl dafür vermittelt werden, welche Themen und Fragestellungen in der Signal- und Systemanalyse angesprochen und diskutiert werden und welche Begriffe und Methoden man dazu benötigt.
Ottmar Beucher

Kapitel 2. Analoge Signale und Systeme

Gegenstand dieses Kapitels ist die Darstellung der Methoden, mit denen analoge Systeme zur Verarbeitung zeitkontinuierlicher Signale beschrieben und analysiert werden können. Dabei werden wir uns auf die Klasse der linearen zeitinvarianten Systeme konzentrieren, da diese wegen ihrer guten mathematischen Behandelbarkeit in der Praxis eine zentrale Rolle spielen.
Ottmar Beucher

Kapitel 3. Abtastung und Digitalisierung

Gegenstand des vorliegenden Kapitels ist die Beschreibung der Vorgänge beim Übergang von analogen zu digitalen Signalen.
Ottmar Beucher

Kapitel 4. Digitale Signale und Systeme

In diesem Kapitel sollen nun die Eigenschaften digitaler Signale und Systeme charakterisiert werden.
Ottmar Beucher

Kapitel 5. LTI-Systeme und Stochastische Signale

In den Kapiteln 2 bis 4 wurden wesentliche theoretische und praktische Grundlagen für die Beschreibung von Signalen und (linearen zeitinvarianten) Systemen entwickelt. Von zentraler Bedeutung waren dabei die unterschiedlichen Transformationen, welche eine Analyse und Bewertung der Eigenschaften von Signalen und Systemen erst möglich machten, wie etwa die Laplace- und Z-Transformation und insbesondere die verschiedenen Fourier-Transformationen.
Ottmar Beucher

Backmatter

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Whitepaper

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