Kurzbeschrieb
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Grundlagen über Signale, Transformationen und lineare zeitinvariante Systeme, sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich. |
Modulverantwortung
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Kuhn Marc (kumn) |
Lernziele (Kompetenzen)
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| Ziel |
Kompetenzen |
Taxonomiestufen |
Signale:
Die Studierenden sind in der Lage, Signale mit Eigenschaften im Zeit- und Frequenzbereich zu charakterisieren und zu beschreiben. |
F, M |
K3 |
Transformationen:
Die Studierenden kennen die komplexe Fourierreihe, die Fourier-Transformation und die diskrete Fourier-Transformation.
Sie können numerische Implementierungen und/oder Approximationen dieser Transformationen codieren und interpretieren. |
F, M |
K3 |
Systeme:
Die Studierenden sind in der Lage, Darstellungen von LTI-Systemen in Zeit- und Frequenzbereichen zu beschreiben und zu interpretieren.
Die Studierenden kennen verschiedene Darstellungen für Systeme 1. und 2. Ordnung und sind in der Lage, numerische Simulationen solcher Systeme zu codieren. |
F,M |
K2, K3 |
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Modulinhalte
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Vorlesung:
- Eigenschaften von Signalen & LTI-Systemen, plus mathematische Grundlagen (Testsignale, Komplex-Exp, Faltung)
- Darstellung und Analyse von periodischen Signalen (Fourierreihen und Spektrum)
- Fourier-Transformation und Eigenschaften
- Abtastung und Rekonstruktion von Signalen (Abtasttheorem, Aliasing)
- Darstellung zeitdiskreter Signale (DFT, Spektrum)
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- Verschiedene Darstellungen für LTI-Systeme:
Differentialgleichung, Frequenzgang, Impulsantwort, ...
- Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Darstellungen und physikalischen Eigenschaften von Systemen 1. und 2. Ordnung (LPF, HPF und BPF)
- Simulationen und Berechnungen in Zeit (Faltung mit Impulsantwort) und Frequenzbereich (Bodediagramme & Filterung)
Praktikum:
- Übungen am PC + HW in Gruppen, passend zu den theoretisch behandelten Themen
- Ergänzung und Konsolidierung der Theorie |
Lehrmittel/Materialien
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- Skript, Übungen mit Lösungen;
- PC-Software: Matlab
- Übliche Elektrotechnik Messgeräte (e.g. Funktionsgenerator, Oszilloskope, PC-Audiokarte ...) |
Ergänzende Literatur
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I.Rennert, Signale und Systeme, Einführung in die Systemtheorie
L.F.Chaparro, Signals and Systems using Matlab |
Zulassungs-voraussetzungen
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- Komplexe Zahlen (Exp-Form)
- Gleichungen mit Summenzeichen verstehen (+ Kodierung mit for-Schleife)
- Plots in logarithmischer Skala für einfache rationale Funktionen
- Integrale (Stammfunktion) für: sin, cos, exp, polynom (Ord. 0-3),
plus numerische Approximation
- Integrieren mit Unendlichkeitsgrenze und mit variablen Grenzen
- Gewöhnliche Differentialgleichungen
- Grundlage der Elektrizitätslehre und Kinetik (für Beispiele) |
Unterrichtssprache
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(X) Deutsch ( ) Englisch |
Teil des Internationalen Profils
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( ) Ja (X) Nein |
Modulausprägung
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Typ 3a |
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Details siehe unter: T_RL_Richtlinie_Modulauspraegungen_Stundengutschriften |
Leistungsnachweise
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| Bezeichnung |
Art |
Form |
Umfang |
Bewertung |
Gewichtung |
| Leistungsnachweise während Studiensemester |
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Benotung |
30% |
| Semesterendprüfung |
Klausur |
schriftlich |
90 Min |
Benotung |
70% |
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Bemerkungen
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Von der Regelung der "Leistungsnachweise während der Unterrichtszeit"
kann dann abgewichen werden, wenn der Dozierende dies in einer
Modulvereinbarung während der ersten Woche des Studiensemesters
schriftlich bekannt gibt.
Leistungsnachweise werden mit den Dozierenden zu Semesterbeginn
vereinbart. |
Rechtsgrundlage
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Die Modulbeschreibung ist neben Rahmenprüfungsordnung und Studienordnung Teil der Rechtsgrundlage. Sie ist verbindlich. Eine in der ersten Unterrichtswoche des Semesters schriftlich festgehaltene und kommunizierte Modulvereinbarung kann die Modulbeschreibung präzisieren. Die Modulvereinbarung ersetzt nicht die Modulbeschreibung. |