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Signale und Systeme I (SISY I(A))- Dozent/in
- Prof. Dr.-Ing. André Kaup
- Angaben
- Vorlesung
2,5 SWS, ECTS-Studium
nur Fachstudium, Sprache Deutsch
Zeit und Ort: Mo 16:15 - 17:45, H11; Di 16:15 - 17:45, H4; Bemerkung zu Zeit und Ort: Der zweite Vorlesungstermin findet im Wechsel mit der Übung statt. Weitere Informationen dazu finden Sie auf StudOn.
- Studienfächer / Studienrichtungen
- PF EEI-BA 3
PF IuK-BA 3
PF WING-BA-ET 3
PF MT-BA-BV 3
PF CE-BA-TA-IT 3
PF ACES-BA 3
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- In der Lehrveranstaltung werden grundlegende Kenntnisse über Stromkreise mit
Widerstand, Kapazität und Induktivität vorausgesetzt, ebenso Kenntnisse über
komplexe Zeiger und Übertragungseigenschaften einfacher linearer Netzwerke.
Diese können beispielsweise durch die beiden Module "Grundlagen der
Elektrotechnik I" und "Grundlagen der Elektrotechnik II" oder durch die
Kombination der Module "Einführung in die Informations- und
Kommunikationstechnik" und "Elektronik und Schaltungstechnik" erworben
werden. Für Studenten ohne diese Vorlesungen (beispielsweise im Studiengang
Computational Engineering) können die notwendigen Vorkenntnisse auch im
Selbststudium anhand der Kapitel 2 über Physikalische Grundlagen elektrischer
Schaltungen und Kapitel 3 über Passive Netzwerke aus dem Buch von Oehme,
Huemer, Pfaff, "Elektronik und Schaltungstechnik", Hanser Verlag, München
2007 erworben werden.
- Inhalt
- Die Lehrveranstaltung führt in die Beschreibung von kontinuierlichen Signalen und kontinuierlichen zeitinvarianten linearen Systemen ein.
Zunächst werden elementare kontinuierliche Signale, der Delta-Impuls, das Faltungsintegral und die Korrelation von Signalen erläutert. Anschließend wird die Frequenzbereichsdarstellung von Signalen mit Hilfe der Fourier- und die Laplace-Transformation eingeführt einschließlich der Theoreme und Korrespondenzen dieser Transformationen. Es folgt die Beschreibung von kontinuierlichen linearen zeitinvarianten Systemen im Zeitbereich durch Impulsantwort und Faltung, Differentialgleichungen und die Zustandsraumdarstellung. Die Systembeschreibung im Frequenzbereich durch Eigenfunktionen, Übertragungs- und Systemfunktion und Zustandsraumdarstellung wird erläutert, ebenso wie die Betrachtung von kontinuierlichen linearen zeitinvarianten Systemen mit Anfangsbedingungen.
Nach der Vorstellung von linearphasigen, minimalphasigen, idealisierten Systemen und Allpässen werden Kausalität und Hilbert-Transformation, Stabilität und rückgekoppelte Systeme diskutiert. Die Vorlesung schließt mit der Betrachtung von Abtastsystemen und dem Abtasttheorem für Tiefpass- und Bandpasssignale.
(automatisch geplant, erwartete Hörerzahl original: 155, fixe Veranstaltung: nein)
- Empfohlene Literatur
- B. Girod, R. Rabenstein, A. Stenger: "Einführung in die Systemtheorie", 3. Auflage, Teubner-Verlag, 2005
- ECTS-Informationen:
- Title:
- Signals and Systems I
- Prerequisites
- For this lecture, a basic knowledge of electric circuits with resistance,
capacitance and inductance is presupposed. Furthermore, knowledge of
complex-valued pointers and transfer behavior of simple linear networks is
required. This can be gained for example from the two modules "Fundamentals
of Electrical Engineering I" and "Fundamentals of Electrical Engineering II"
or by a combination of the modules "Introduction to Information and
Communication Technologies" and "Electronics and Circuit Design". Students
which did not attend these lectures (e.g. from study course Computational
Engineering) can obtain the required prerequisites as well by private studies
with the help of chapter 2 about physical fundamentals of electric circuits
and chapter 3 about passive networks from the book "Elektronik und
Schaltungstechnik" written by Oehme, Huemer, Pfaff and published by Hanser
Verlag, München 2007.
- Contents
- This lecture covers an introduction to the theory of continuous signals and continuous linear time-invariant (LTI) systems. At the beginning, elementary signals, the delta impulse, the convolution, and the correlation of signals are discussed. Subsequent to this, the frequency domain representation of signals by means of Fourier and Laplace transform is introduced, including the theorems and correspondences of these transforms. Next, the time-domain description of LTI systems by impulse response and convolution, differential equations, and state-space representation is presented. In addition to this, the description of systems in the frequency domain using eigen functions, the transfer function, the system function, and state-space representation is given. Furthermore, LTI systems with initial conditions are considered. Following, after linear phase, minimum phase, idealized, and all-pass system have been introduced, causality, the Hilbert transform, stability and feedback systems are discussed. The lecture closes with an overview of sampling systems and the sampling theorem for lowpass and bandpass signals.
- Literature
- B. Girod, R. Rabenstein, A. Stenger: Einführung in die Systemtheorie, 3rd edition, Teubner-Verlag, 2005
- Zusätzliche Informationen
- Erwartete Teilnehmerzahl: 134
www: https://www.studon.fau.de/crs98280.html
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- TUT: Tutorium zu Signale und Systeme I
-
Dozent/in: Maximiliane Gruber, M. Sc.
www: https://www.studon.fau.de/crs98280.html
- UE: Übung zu Signale und Systeme I
-
Dozent/in: Frank Sippel, M. Sc.
Zeit und Ort: Mi, Raum n.V.; Bemerkung zu Zeit und Ort: Die Übung findet am Donnerstag im Wechsel mit der Vorlesung statt.
www: https://www.studon.fau.de/crs98280.html
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester WS 2022/2023:
- Signale und Systeme I (SISY I)
- Institution: Lehrstuhl für Multimediakommunikation und Signalverarbeitung
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