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info

INFO SS 06

Konstantin EggertAssistent Jürgen Walter ;-)

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Seite 2Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info HIT

Human Information Technology=klassische IT+ Schnittstelle für und zu den Menschen

Notebook mitnehmen während der Vorlesung wird mit HPVEE, Excel und Maple gearbeitet

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info WEB Site

Informationstechnik Startseite http://hit-karlsruhe.de/Walter/Lehrveranstalt

ungen/Info/Info-Vorl/Tafelanschrieb_Info_WS05.mht

Evaluation der Vorlesung Bitte helfen Sie, die Vorlesung zu

verbessern!

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info MS Producer

Einführungsveranstaltung Info gezeigt Meinungen der Studenten:

Ganz gut Willi hat gefehlt Synchronität sehr gut Zu Ergänzung der Vorlesung sehr gut Aber man kann keine Fragen stellen

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infoTrigonometrische Fourierreihe

...)3sin()2sin()1sin(

...)3cos()2cos()1cos()(

321

3210

tbtbtb

tatataats

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info

16.03.06

Christian BernhardAssistent: Jürgen Walter

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Seite 7Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info High light Bosch, Bühl

Diplomarbeit: Lamellensprung LVDT (=Linear Voltage Differential

Transformer) Spule in der sich ein Kern bewegt: hochauflösende Wegmessung

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info High light GMT, Bühl

Rohrvermessung Koaxialität und Ovalität

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infoAbkürzungen

VDI = Verein deutscher Ingenieure BMFT = Bundesministerium für Forschung

und Technik Wie verändert sich Informationstechnik? Literaturliste!

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info Informationstechnik

Aus der Nachrichtentechnik entstand die Informatik + Informationstechnik

HIT Tipp: ZKM Theorie = Lehrmeinung Verschiedene Sichtweisen auf die

Fachgebiete

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info Signalklassen

Aufgrund der Signalklasse wird die Mathematik gewählt

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infoAbtasttheorem

SignalAbtast ff 2

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info„Abtast-Praxis“

SignalAbtast ff )10 bis 5(Faktor

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info

21.03.2006

Fredrik HailerAssistent Jürgen Walter

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info Signale Mathematik

Analoge Signale: analytische Mathematik Digitale Signale: Numerische Mathematik Stochastische Signale:

Wahrscheinlichkeitsrechnung Deterministische Signale:

Harmonische Signale: Fourier-Reihe Nicht harmonische Signale: Fourier-

Transformation

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info Effektivwert

T

eff dttuT

U0

2)(1

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infoHausis

Errechnen sie den Effektivwert für die zusammengesetzte Funktion:

)20cos()2cos()( 21 ftUftUtf

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info Hausis 2

Erzeugen sie ein Signal, welches aus einer Grundschwingung der 4. und 6. Harmonischen besteht. Die Amplituden sind:

Grundschwingung: 1 4. : 0.3 6. : 0.4

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info Fourier

http://www.mathe-online.at/galerie/fourier/fourier.html

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infoKomplexe Zahlen

)sin()cos( je j

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info Hausis 3

Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung einer Sinuskurve

Periodendauer T Amplitude 1 Für 10 Klassen

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info 23.03.06 Steve Himmel

Organisatorisches Donnerstag 30.03.06 eventuell Vorlesung verschoben

Montag die ersten beiden Gruppen, neuer Termin

Der Scharmittelwert ist gleich dem Zeitmittelwert

Multiple-Choice-Frage

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info [email protected]

Was besagt die Ergodenhypothese? A) das lässt sich nur in der

Abgeschiedenheit des Himalaya beantworten

B) Scharmittelwert = Zeitmittelwert C) Varianz = Mittelwert D) Mittelwert = Standardabweichung

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Seite 24Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info

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Seite 25Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Outlook SENDEN

Port ändern Menü Extras E-Mail-Konten

vorhandene E-Mail-Konten anzeigen oder bearbeiten E-Mail-Adresse wählen weitere Einstellungen Erweitert

Postausgangsserver Port: 587 eintragen

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info Kapitel 2

Mathematischer Überblick Fourierreihe komplexen Fourierreihe

Fouriertransformation DFT Digitale Fouriertransformation skalierte Fouriertransformation Vergleich der Koeffizienten zur Fourierreihe

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Seite 27Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Zusammenhänge Fourierreihe – DFT

.......)2sin()1sin(

........)2cos()1cos()(

21

210

tbtb

tataats

2

2

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2

2

2

2

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)cos()(2

T

T

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)('N

n

N

nm

enfN

mF

22nnn baA

Komplexe Schreibweise

PeriodendauerUnendlich

AbtastenDigitalisierung

Amplitude der n-ten Schwingung

Amplitude der m-ten Schwingung

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infoBeispiel

Weinberg – Koordinatensystem Straßenbahn

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info Informationstechnik 28.03.2006

Name: Benjamin Meßmer

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info Sicherung der Daten

Warum ist 129.143.160.100 wichtig? Antwort: Diplomarbeit, Server duplizieren Streaming vs download

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info Vor- und Nachteile des Frequenzbereichs

Vorteil: Verkürzte Darstellung Nachteil: bei ungeraden Zahlen

„komplizierte“ Rechnung Aufgabe: Stellen Sie ein Cosinus mit 50Hz

der Amplitude 2V und dem Offset von 1V im Zeitbereich und Im Frequenzbereich dar

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info Lösung mit HPVEE - Oszilloskop

HPVEE: Properties: Linienverbindung aufheben Diskrete Koeffizienten Mittelwert a0

Oszilloskop: +/- Taste, Vorsicht: richtige Funktion einstellen! Jedes Oszilloskop im Fachbereich hat ein

FFT - Modul

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infoAnwendung

Störfrequenzen ermitteln Typisch: 50Hz oder 100Hz Zeilenfrequenz vom Fernsehgerät

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infoÜbung

Erzeugen Sie eine harmonische Schwingung, wie sie bei Zahnrädern auftritt.

Die Grundschwingung soll die Amplitude 1 haben

Die 10. harmonische Amplitude 0,3

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info Kritik

Ziel der Vorlesung zu Beginn klarmachen Gefühl für Zeitbereich und Frequenzbereich Anwendung

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info 04.04.06 Ruben Simon

Ziel der Vorlesung

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info

Die Grundfrequenz ist abhängig von der Fensterbreite !!!

Je breiter das Fenster desto höher die Frequenzauflösung

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infoHausaufgabe Walter

\\193.196.117.26 oder auf CD

MAPLE !

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infoAufgabe

VEE : Ermitteln Sie das Amplitudenspektrum einer Rechteckschwingung mit a= 1/3

In der Praxis Betragsbildung vom Komplexen Amplitudendichtespektrum = Magnitude Spectrum

(Bsp. Von Skript mit Maple üben )

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info2 Wege

2 Wege zur Berechnung der Fourierreihe : Komplexe Trigonometrische

Tipp: EULER anwenden

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info 06.04.2006 Jessica Glück

In Web-Optionen: schwarz auf weiß Spezielle Fourier-Reihen Seriennummer Maple Nach Klausur Unterschrift: Maple löschen

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info Tipp/Trick

1000 mal messen ist besser als 1 mal Durchmesser von einem Zylinder

vermessen Kolben und Zylinder Gauss‘sche Normalverteilung Fertigungstoleranzen Prinzip der idealen Paarung Subito automatisieren

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infoLVDT – Linear Voltage Differential Transformer

Novo Technik: Potentiometer-Prinzip Drehgeber 1000 mal messen: Maschinenbauer 1024 mal messen: Mechatroniker Exzentrizität ist die erste Harmonische Koeffizienten der Fourier-Reihe a1 und b1 Form: oval zweite Harmonische a2 und

b2 Dreibackenfutter dritte Harmonische a3

und b3

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infoOrtsfrequenz

Variable der Ort s Ortsfrequenz und Ordnungsanalyse

Frequenzanalyse Variable t Ordnungsanalyse Variable der Weg s

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Seite 45Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoZahnradvermessung

Annahme: Zahnräder haben gleiche Zahl und sind ideal gearbeitet

32 768 Striche Zeiten zwischen Strichen messen

Elektronisches Vergleichsgetriebe ideal = Drehgeber

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info Wow- and Flutter-Messung

3 150 Hz Sinusfrequenz Kassettenrecorder Kassettenrecorder-Reparaturplatz Reproduzierbarkeit Mittelwert und Varianz Bei Prüfaufgaben so schnell wie möglich

messen

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Seite 47Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoDiplomarbeiten

Diplomvorträge

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Seite 48Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info 11.04.2006 Holger Braun

Ziele der Vorlesung: Abstimmung Tafelanschrieb Abstimmung Projekte Anwendungen der Fouriertransformation/

Fourierreihe Wichtig: Folie Zusammenhänge DFT/Fourier-Reihe

Übertragungssysteme

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Seite 49Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Abstimmung der Projekte

Mechatronik Video: Bitte Vorschläge einbringen!

Bewerbungsvideo Informationstechnik-Projekte behandeln

Themen aus der Informationstechnik, aber dienen in erster Linie zum Wissenserwerb der Studierenden.

Eigene Firma, Förderprogramme: positiv aber …

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infoÜbertragungsverhalten linearer zeitinvarianter Systeme

Kleine Übung: Erzeugen sie die Kurve im Zeitbereich ohne Phasenverschiebungen (Bild 24 links)

Die Filterung mittels Fourierreihe ist optimal bezüglich des Gauss‘ schen Fehlerquadrates.

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Seite 51Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info 13. April 2006 Sebastian Lux

Ziel: Wdh. Allgemeine – nicht periodische Funktionen

Übergangsvorgänge Weg Fourierreihe Übung: Nachbau Mathe Online Fourier

Applet

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Seite 52Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Kleiner Ausflug

XSLT Möglichkeit Teile aus einer Homepage zu vergrößern (z.B. für Handy)

MSDN – Allianz- Entwicklerlizenz für Studenten

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Seite 53Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Interesse bei Signalen und Systemen

Beziehung zwischen Ein – und Ausgang: Amplitude Phase Frequenz Signaltreue

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Seite 54Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Dirac - Stoß

Keine normale Funktion Erweiterter Funktionsbegriff Ein Distribution Erweiterte Mathematik

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Seite 55Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Tutorium MC

mati0015@hs... wada0012@hs...

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Seite 56Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info 20.04.2006 Thomas Werner

Bsp. Stegsprung Messung Diplomarbeit bei Bosch (Bernd Fürst)

Praktische Anwendung der Fourierreihe Filterung mittels der Fourierreihe

So schnell wie möglich messen, damit man ein Gefühl für die Messgröße bekommt.

1000x (1024x für Mechatroniker) messen ist besser als einmal

Tipp: Drehgeber-Ordnungsanalyse Shit IN Shit OUT

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info Übergang Fourierreihe –transformation

Wesentlicher Schritt: Periodendauer geht gegen unendlich Übergangsvorgänge können behandelt werden( nicht periodische Signale)

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Seite 58Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Fouriertransformierte

sincos

)()(

je

dtetfF

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jwt

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Seite 59Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Tipp vom Dozenten:

f(t) ist gegeben Mit Maple F(ω) berechnen Nachlagen in der Bibliothek

Tabellen für Fouriertransformation Rechenregeln für Fouriertransformation

anwenden

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infoBetragsbildung

²Im²²Re)(

Im)²(²Re)(

²Im²Re)(

jF

jF

F

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Seite 61Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Sprungfunktion

Es existiert kein Fourierintegral - nicht lösbar, unendlich

Robert Kessler „Unnötigkeit der Laplace Transformation“

Laplace ist für die Sprungfunktion lösbar Gleichung 62 Skript zu deutsch:

Die Leistung im Zeitbereich ist die Leistung im Frequenzbereich.

Die Energie im Zeitbereich ist die Energie im Frequenzbereich.

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Seite 62Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Furchtbar:

Dozent hat Ziel der Vorlesung nicht vorgestellt!!!

Zusammenfassung dieser Stunde: Übergang Fourierreihe

Fouriertransformation Periodische Funktionen nicht

periodische Funktion

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info 25.04.06 Heiko Klenk

Zusammenfassung Default-Einstellung des Dozenten:

Wenn keine Frage vorhanden, wird Vorlesung fortgesetzt

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Seite 64Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Laplace - Fourier

Erkenntnis:Laplaceintegral konvergiert besser als Fourier

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Seite 65Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Transformation: Warum?

Vereinfachung der Rechenoperation

Typische Gleichung für Maschinenbau:

0)()()(

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scXsXdssXms

cxxdxm

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Seite 66Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Differenzieren - Integrieren

Cj

Xdttx

jXjtx

jXjtx

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)()(2

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Seite 67Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Integralsinus

10x10- Maplen )( sieErzeugen

)sin()(

ixsix

xxsi

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Seite 68Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Nächste Stunde

Beispiel durchexerzieren

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Seite 69Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info 27.04.2006 – Marko Veselcic

Hausaufgabe Informationstechnik Klausur WS2005

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Seite 70Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info RLC-System

ue uaR

C

L

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Seite 71Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info RLC-System

Erstellen Sie die Übertragungsfunktion G1(s) – Darstellung: Die höchste Potenz im Nenner hat den Faktor 1.

ue uaR

C

L

x(t) y(t)

X(s) Y(s)

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Seite 72Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Berechnung Übertragungsfunktion (a)

CLs

LR

s

CLs

LR

sCLL

sRCLL

sR

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sCRCLCL

sCR

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CLssCR

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11

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1

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2

222

2

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info Normierung (b)

Erstellen Sie die Übertragungsfunktion G2 (s) für die Werte 1000

1 ;10

CLL

R

100010

1000102

ss

s

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Seite 74Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Systemantwort aus Impulsfolge

Bestimmen Sie die Antwort y(t) des Systems G2 (s) auf die Impulsfolge:

Heaviside=Sprungfunktion=Einheitssprung

:= ( )x t ( )Heavisidet

Heavisidet

12

( )Heavisidet 1

Heavisidet

32

1

s

e

s

2

s

e( ) s

s

e

3 s

2

s

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infoHeaviside

Heaviside ist die Sprungfunktion Laplacetransformierte der Sprungfuktion

=1/s

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infoTiefpass

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infoÜbertragungsfunktion

CjR

Cju

u

sX

sYsG

e

a

1

1

)(

)()(

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Seite 78Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info 2. Mai 2006

Prüfungsaufgabe gelöst Übertragungsfunktion bilden (im Frequenzbereich) Übertragungsfunktion (höchste Potenz im Nenner) Ue: zwei Rechteckimpulse übertragen in den

Frequenzbereich-Impulsmethode Fouriertranformierte vom Rechteckimpuls oder, Maple

Ziel: Systemantwort Y(s)=G(s)*X(s) Y(s) in Zeitbereich transformieren

Sprung 1

Systemen-RLC beigilt Sonderfall

s

js

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info 4. Mai 2006

Vorlesungsinhalt: TP aufgebaut, mit Oszi überprüft

Sinus und Rechteck am Eingang Ausgang gemessen

Übergang Fouriertransformation zur diskreten Fouriertransformation

Übung in HP VEE Impulsfolge im Zeitbereich ergibt wieder

Impulsfolge im Frequenzbereich Delta T im Zeitbereich größer, Delta f im

Frequenzbereich kleiner. siehe Visualisierung im Web

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info 09. Mai 2006 Uwe Zundel

Übergang Fouriertransformation in DFT Durch Abtasten im

Zeitbereich wird die Funktion periodisch

Im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich

m

n

m

ttnt

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info DFT

N = Blockgröße Anzahl der Abtastpunkte innerhalb der

Beobachtungsdauer Übung in HP VEE und Excel:

Abtastung eines 50 Hz Sinus (8 Werte) N=8 Berechnung in Excel nach der DFT-

Formel (Euler, Skript Formel 78) Überprüfung kann mit HP VEE erfolgen

fft (Function & Object Browser) + Magnitude Spectrum

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info DFT – skalierte DFT

DFT multiplizieren mit 2 durch N dividieren Betrag bilden Amplitude der m-ten

Schwingung, unabhängig von der Zahl der Abtastpunkte

Übung: HP VEE, Sinus, 32 o. 64 Werte,

Berechnug Entspricht der Amplitude der n-ten

Schwingung (Siehe Folie 27 Übersicht)

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infoÜbung

Funktion f(t)=1*sin(m*t) mit: m=50Hz m=150 Hz m=300 Hz Addieren der Funktionen Analyse mit DFT Umsetzung in HP VEE 32 Abtastwerte

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info

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Seite 85Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoZusammenfassung

DFT wird zur FFT wenn N=2 hoch n Abtastpunkte

DFT mit Signalprozessor: Forderung schnelle Multiplikation und

Addition

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info 11. Mai 2006 Holger Braun

Zusammenfassung Ziele der Vorlesung:

Theoretischer Hintergrund: Leakage Effekt Aliasing Lattenzauneffekt

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infoVortäuschen falscher Tatsachen

In der Praxis ist das abgetastete Signal nicht mit dem Abtastsignal synchronisiert

Abhilfe: keine Frequenzanalyse sondern eine Ordungsanalyse

Drehgeber Abtasten = Originalsignal * Diracstossfolge

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info Ideales Studieren

Vorlesung nacharbeiten: Handzettel drucken Notizen selbst erstellen Download .mht Datei, lokal auf Rechner

bearbeiten

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infoLeakage

Abtastblock

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infoHanning Fenster

Die Hanning funktion schneidet die vorgetäuschten Frequenzen ab

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info Kleine Übung zu Hanning Fenster

Darstellung des Hanning Fensters Geben sie ein Rechteckfenster der Breite =

Timespan auf ein Hanning Fenster und stellen sie es im Zeitbereich dar

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Seite 92Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Leakage Effekt

Die Amplitude des Anfangspunktes ist ungleich der Amplitude des Endpunktes der abgetasteten Funktion - bei periodischer Fortsetzung entstehen Unstetigkeiten

Vorsicht Hanning Fenster: impulshaltige Signale können nicht analysiert werden

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Seite 93Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Vorlesung 16.05.06 Marko Veselcic

Heute: Abtasttheorem

Die Abtastfrequenz muss größer als doppelt so groß der maximalen Signafrequenz sein.

max2 SignalAbtast ff

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infoAbtasttheorem Beispiel

Musik auf der CD 44.1 kHz Abtastfrequenz (bis 20kHz hörbarer Bereich)

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info Kleine Übung Abtasttheorem

Nehmen sie die Standardeinstellung von Hp VEE (Sinus, Time Spend 20ms) und mit einem Slider variieren Sie die Frequenz von 50 Hz bis 20 kHz

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infoDemonstation >Aliasing

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Seite 97Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoAufgabe

Signalfrequenz 10 kHz Abtastfrequenz 20 kHz (Grenzfall)

Monitor mit Zeilenfrequnez 17.25 kHz stört

Welche Frequenz wird vorgetäuscht?

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Seite 98Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Lösung – Anti-Aliasing: Tiefpass

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Seite 99Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoLattenzauneffekt

s.S. 56 Skript Fehler max. 4dB

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Seite 100Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info 18.05.2006 Jessica Glück

Tipps zur Prüfung Vortrag von Kollegen aus Spanien

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Seite 101Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Systemtheorie

Signals and systems Wie behandle ich verschiedene Systeme

auf gleiche Art und Weise? Ingenieur zeichnet Kästchen

SystemSignal-E Signal-A

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Seite 102Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoModellbildung

Abbildung eines realen Systems in mathematische Gleichungen

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Seite 103Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoAbtasttheorem

max 2 signalabtast ff

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Seite 104Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Einführung Systemtheorie

Ende bis Folie 20 Vielen Dank

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Seite 105Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Konstantin Eggert 23.05.06

20 min bis mht-Datei auf PC ist Weg in 1-2 min

Tafelanschrieb rechte MT: Ziel speichern unter, Öffnen in PPT

Lokal als PPT speichern

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Seite 106Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Systemtheorie

0

)(

0

)()(

)()(

LTn einseitigezur Übergang)()(

)()(

dtetfjF

dtetfsF

dtetfsF

dtetfF

tj

st

st

tj

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Seite 107Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info 30.05.06 Ksoll Alexander

Abstimmung der Prüfung 05.07.06 um 8:30-10:30 Uhr Ort:U22/ max. 24 Teilnehmer ansonsten

Poolraum U22: 10 Notebooks mit Maple 8, HPVEE,

Office Keine Netzwerkverbindungen erlaubt

Vorsicht Kontrolle (Sniffer) Kameraaufzeichnung

Ergebnis wird nur mit Weg bewertet –Stichpunkte reichen aus, Ansatz muss ersichtlich sein

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Seite 108Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Studienarbeiten Informationstechnik

Gemeinsamer Termin Vortrag der SA 1/3 Vortrag 1/3 Vorgehensweise 1/3 Dokumentation Jeder trägt 5 Minuten vor! 5 Minuten

Diskussion + 5 Minuten Auf- Abbau Ende der Prüfungszeit: 21.07.06 (Freitag)

Ca. 7 Stunden Vortragszeit Termin: 21.07.06 8:00 Uhr Ende:ca.

16:00Uhr –Hit Labor- Alle Vorträge werden aufgenommen

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Seite 109Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Systemtheorie -Faltungsintegral

Durch die Faltung ist immer die Vorgeschichte des Systems im Ergebnis enthalten

Die Faltung im Zeitbereich korrespondiert mit der Multiplikation im Frequenzbereich

Faltung Convolve (engl.)

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infoAufgabe vor dem Mittagessen

Führen Sie die Faltung von 2 Rechteckfunktionen in HPVEE durch

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Seite 111Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info 31.05.2006 mit Rick Hauschwitz

Hausaufgabe? Faltung = convolve mit HPVEE Bei einer Faltung muss eine der beiden

Funktionen an der y-Achse gespiegelt werden! (bei der Korrelation nicht)

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Seite 112Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoLösung convolve

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Seite 113Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoFaltung

Veranschaulicht: http://www.fernuni-hagen.de/LGES/

playground/dsvsim/Faltung.html

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Seite 114Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Prüfung nur noch digital??

Pro Keine Zettelwirtschaft

Contra Dateimanager zu

aufwendig – einfacher kurz abzeichnen

Unerwartete Probleme Vorausetzung: jeder

benötigt Laptop Speicherprobleme Sicherheit? –

eindeutige Zuordnung

Fazit: Kombination zwischen Papier oder Rechner – jeder kann selbst entscheiden

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Seite 115Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoÜbungsaufgabe

LCssRC

RLCssLR

sLRsL

sCsRLsLRsLR

sLR

sC

2

2

)(

)(

1

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Seite 116Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoTipp

Polynom im Nenner -> höchste Potenz Faktor 1

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Seite 117Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info13.06.2006 R.

Berger• Übertragungsfunktionen• Entscheidender Ansatz: Alle

physikalische Systeme lassen sich auf ähnliche mathematische Gleichungen abbilden

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Seite 118Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoDGL

Transformieren

)²()(

)()(

)()²)((

0)²)((

0)()(²)(

0

csdsmsX

sYsG

sYcsdsmsX

csdsmsX

scXssXdssmX

cxxdxm

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info Schöner Satz

• Das Verhalten der Übertragungsfunktion wird alleine durch die Polstellen bestimmt

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info Kleine Übung

020² xxNullstellen bei:

x1= -5 x2=4

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Seite 121Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Zur Übung

Maple Befehle:

• > f(x):=x²+x-20;

• > plot(x^2+x-20, x=-6..6);

Ansatz schreiben!!!!!

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Seite 122Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoLaplace

Rücktransformierte

5

8)(

s

sF

gesucht: Funktion im Zeitbereich

Plotten sie die Funktion im Bereich von 0 bis 10 !

Interesse: klingt die Funktion auf oder ab?

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Seite 123Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoLaplace

Rücktransformierte

5

8)(

s

sF

gesucht: Funktion im Zeitbereich

Plotten sie die Funktion im Bereich von 0 bis 10 !

Interesse: klingt die Funktion auf oder ab?

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Seite 124Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Erkenntnis

• Wenn die Polstelle positiv ist liegt eine aufklingende Funktion vor

• Wenn die Polstelle negativ ist liegt eine abklingende Funktion vor

• Liegen alle Polstellen auf der s-Ebene auf der linken Seite, liegt eine stabile Funktion vor.

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Seite 125Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info s-Ebene

js Jw Imaginärteil

Realteil* *

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Seite 126Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info

20.06.2006

Konstantin Eggert

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Seite 127Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Informationstechnik heute

• Das Blockschaltbild der Informationstechnik hat immer noch Gültigkeit

• Die einzelnen Blöcke werden immer schneller weiter entwickelt

• Mechatronik-Ingenieure (HS-KA!) haben ein Überblick über alle Blöcke

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Seite 128Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Fakt heute

• Mechanik & Elektronik• Elektronik gewinnt immer mehr

an Bedeutung (Mechanik wird weniger)

• Elektronik wechselt von analogen zu digitalen Signalen

• Folgerung: Technik hat eine Schnittstelle zum Menschen deswegen: HIT

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Seite 129Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoKonjugiert-komplexe

Pole• Physik: zwei Energiespeicher

– Spule und Kondensator– Masse und Feder

• Mathematik: transformiert in die s-Ebene: konjugiert-komplexe Polpaare

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info Tip am Rande

• CD 44,1 kHz Abtastrate• TV 48 kHz Abtastrate

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info

Numerische Verarbeitung

digitaler Signale• Weiter am Donnerstag

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Seite 132Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info

Heiko Klenk

22.06.2006

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Seite 133Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Gleitender Mittelwert

• Beispiel in Excel

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Seite 134Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Gauss analytisch

0;0

)()(

)(

)()(

2

1

2

1

2

2

b

S

a

S

dxbxaxfS

bxaxy

dxxyxfS

x

x

x

x

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Seite 135Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoGauss Polynom

2.Ordnung

0;0;0

)()(

)(2

1

22

2

c

S

b

S

a

S

dxcxbxaxfS

cxbxaxyx

x

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Seite 136Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Tipps zur Klausur

• Ansatz muß vorhanden sein• Bei Verwendung von z.b. Maple:

Grundfunktion dokumentieren• Plausibilitätskontrolle mittels

Plot

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Seite 137Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Übungsaufgabe

• Sommersemester 05• Annäherung durch Polynom 2.

Ordnung

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Seite 138Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info

Andreas Rosowitsch

27.06.2006

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Seite 139Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info

Maple – das Wichtigste für Informationstechnik

Prof. J. Walter

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Seite 140Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoBerechnungen mit

Floating-Point• evalf(exp(1)); (Vorsicht case-sensitive!)

82.71828182

11

e

x

ex

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Seite 141Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

infoFunktionszuweisun

g• f(x):=sin(x);

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Seite 142Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info

Integrieren - Differenzieren

• Int(x^2,x=0..2); • Diff(x^2, x);

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info Heaviside

• Sprung – Einheitssprung – Heaviside

• > f(t):=Heaviside(t);

• > plot(f(t),t=-2..2);

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Seite 144Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Dirac

• f(t)=Dirac(t);• > laplace(f(t),t,s);• Vorsicht Dirac läßt sich nicht

plotten

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Seite 145Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Laplace

• > with(inttrans):• > assume(a>0):• > laplace(sin(w*t),t,s);

• > laplace(cos(w*t),t,s);

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Seite 146Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Plot

• > f(x):=x^2;

• > plot(f(x),x=-2..2);

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Seite 147Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info

Plot mit mehreren Funktionen

• > plot([sin(x), x-x^3/6], x=0..2, color=[red,blue], style=[point,line]);

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Seite 148Prof. J. WALTER Tafelanschrieb Stand: März 2006

info Gleichungssystem

• > solve({a*x+b*y=3, x-y=b}, {x,y});

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info Tipps

• Gauss mit Maple lösen• Eventuell auch

Fouriertransformation• Ansatz muss selbst gefunden

werden!know-how des Ing.!• Ansatz auch bitte in der Prüfung

aufs Papier bringen!!!• Unbedingt eigene Vorbereitung!!!

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info FIR-Filter

• Was heißt FIR-Filter?• Finite-Impulse-Response• Filter mit endlicher

Impulsantwort• IIR-Filter (Infinite-Impuls-Response)• Benötigt wird die z-Transformation

(siehe Regelungstechnik/Scherf)

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info Kleine Aufgabe FIR

• Berechnen Sie die Antwort des Beispiels der Vorlesung, auf einen Impuls der Breite 10 mit Excel.