Signale und Systeme

Die mathematische Beschreibung von Signalen und linearen Systemen bildet das Fundament für die Fachdisziplinen Messtechnik, Regelungstechnik und Kommunikationstechnik. Im ersten Teil werden die Signale im Zeitbereich und im Frequenzbereich behandelt. Im zweiten Teil folgt die Erweiterung auf lineare Systeme mit Einbezug der Laplace-Transformation.

Signale:
• Einteilung der Signale
• Mathematische Beschreibung von Signalen, harmonische Schwingung
• Messgrössen: Linearer Mittelwert, Effektivwert, Leistung
• Spektralanalyse: Fourier-Reihe und Fourier-Transformation, Parseval-Theorem

Lineare Systeme:
• Beschreibung mit Differentialgleichungen
• Analogie elektrische-mechanische Systeme
• Linearitätseigenschaften
• Input-Output Verhalten im Zeitbereich, Faltung
• Frequenzgang, Bode-Diagramm
• Laplace-Transformation, Übertragungsfunktion
• Pole und Nullstellen, Stabilität, Klassierung der Systeme
• Ausblick auf Aktiv-Filter

• Die Studierenden können die Signaleigenschaften beurteilen und deterministische Signale mathematisch beschreiben.
• Sie verstehen das Wesen der Frequenzanalyse und können die Spektren elementarer Signale bestimmen.
• Die Studierenden können beurteilen, ob ein System linear oder nichtlinear ist.
• Sie kennen die Zusammenhänge im Zeitbereich mit Stoss-/ Schrittantwort und Faltung.
• Sie können den Frequenzgang einfacher elektrischer Netzwerke berechnen.
• Sie können den Frequenzgang von Kombinationen von Systemen 1. Ordnung im Bode-Diagramm aufzuzeichnen.
• Sie sind in der Lage, die Pole und Nullstellen eines Systems zu bestimmen und daraus den System-Typ anzugeben.

• Analysis 2(an2)
• Algebra(alg)
• Elektrotechnik Grundlagen(etgl)