Basiswissen der Elektro-, Digital- und Informationstechnik / Studium Technik (PDF)
Für Informatiker, Elektrotechniker und Maschinenbauer
Das vorliegende Lehrbuch gliedert sich in Elektro- und Digitaltechnik, sowie in System-, Informations- und Codierungstheorie. Es behandelt die Grundlagen und Anwendungen in der Elektrotechnik vom
Gleichstrom- und Wechselstromkreis bis hin zu einfachen...
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Produktinformationen zu „Basiswissen der Elektro-, Digital- und Informationstechnik / Studium Technik (PDF)“
Das vorliegende Lehrbuch gliedert sich in Elektro- und Digitaltechnik, sowie in System-, Informations- und Codierungstheorie. Es behandelt die Grundlagen und Anwendungen in der Elektrotechnik vom
Gleichstrom- und Wechselstromkreis bis hin zu einfachen Transistorschaltungen, die durch die Zweitortheorie einfach zu beschreiben sind. Die Digitaltechnik erläutert das Wissensgebiet angefangen von den Grundfunktionen bis hin zu Zählern und Automaten. Die Systemtheorie vermittelt die Fähigkeiten anwendungsbezogene Aufgaben zu lösen. Besonders werden die Gemeinsamkeiten der Beschreibung von zeitkontinuierlichen und zeitdiskreten Signalen und Systemen hervorgehoben. In der Informationstheorie werden an zahlreichen Beispielen die Methoden der Quellcodierung von Shannon, Fano und Huffman verdeutlicht. Die Methoden der Kanalcodierung, die durch viele Beispiele anschaulich werden, behandeln insbesondere zyklische Codes, die durch rückgekoppelte Schieberegister codiert und decodiert werden können. Somit finden Sie jetzt das Basiswissen der Elektro-, Digital- und Informationstechnik in einem Lehrbuch.
Gleichstrom- und Wechselstromkreis bis hin zu einfachen Transistorschaltungen, die durch die Zweitortheorie einfach zu beschreiben sind. Die Digitaltechnik erläutert das Wissensgebiet angefangen von den Grundfunktionen bis hin zu Zählern und Automaten. Die Systemtheorie vermittelt die Fähigkeiten anwendungsbezogene Aufgaben zu lösen. Besonders werden die Gemeinsamkeiten der Beschreibung von zeitkontinuierlichen und zeitdiskreten Signalen und Systemen hervorgehoben. In der Informationstheorie werden an zahlreichen Beispielen die Methoden der Quellcodierung von Shannon, Fano und Huffman verdeutlicht. Die Methoden der Kanalcodierung, die durch viele Beispiele anschaulich werden, behandeln insbesondere zyklische Codes, die durch rückgekoppelte Schieberegister codiert und decodiert werden können. Somit finden Sie jetzt das Basiswissen der Elektro-, Digital- und Informationstechnik in einem Lehrbuch.
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Kapitel 3 Einführung in die Systemtheorie (S. 177-178)Die Analyse von Übertragungssystemen der Informations- und Nachrichtentechnik ist ausserordentlich wichtig, gleichwohl häufig kompliziert und manchmal ausschliesslich modellhaft möglich. Die Systemtheorie erklärt mit Hilfe geeigneter mathematischer Werkzeuge die wesentlichen Eigenschaften der Systeme und gehört heute zu den Kerngebieten der Informationstechnik. Durch die Herstellung eines funktionalen Zusammenhanges zwischen Ein- und Ausgangssignalen wird versucht, das System selbst zu definieren. In der Systemtheorie beschreibt man die Systeme durch möglichst einfache Kenngrössen. Hierfür werden wohl definierte Testsignale verwendet, die eine einfache Berechnung gestatten und andererseits eine hinreichend gute Annäherung an die wirklichen Verhältnisse gewährleisten.
Die Übertragungsfunktion eines linearen Systems ist eine wichtige Kenngrösse, um das System im oben genannten Sinne vollständig zu beschreiben. Der vorliegende Abschnitt beschränkt sich auf die Behandlung linearer Systeme, die in der Informationstechnik besonders relevant sind. Hierbei wird zunächst eine Beschreibung der Signale und Systeme im Zeitbereich vorgenommen. Es entsteht durch die Anwendung von Faltungsintegral und Faltungssumme ein natürlicher Übergang der Beschreibung vom Zeit- zum Frequenzbereich, der eine Erläuterung der Transformationen erfordert und begründet. Anschliessend werden dann die Eigenschaften der Signale und Systeme im Frequenzbereich betrachtet.
3.1 Klassifizierung von Signalen im Zeitbereich
Zur Übertragung von Nachrichten werden sehr unterschiedliche Übertragungsmedien benutzt, beispielsweise Leitungen, terrestische sowie Satellitenverbindungen, optische Kabel und akustische Übertragungsstrecken. Daher ist es grundsätzlich erforderlich, die zu übertragende Nachricht einer physikalischen Grösse wie z.B. einer elektrischen Spannung aufzuprägen. In diesem Sinne wird die
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physikalische Erscheinungsform einer Nachricht als Signal x(t) bezeichnet.
In der Nachrichtentechnik steht ein Signal x(t) in Abhängigkeit von der Zeit t für jede Darstellung einer Nachricht durch physikalische Grössen. Um eine allgemeingültige Beschreibungsform zu erhalten, werden die Signale stets als dimensionslos aufgefasst. Diese Dimensionslosigkeit wird formal durch eine geeignete Normierung erreicht. Im einfachsten Fall könnte eine als Spannung vorliegende Nachricht u(t) durch Division durch 1 V in eine dimensionslose Nachricht x(t) = u(t)/(1 V ) umgewandelt werden. Die reelle Zeitvariable tritt häufig ebenfalls als normierte Grösse auf. In der Regel führt man auch für die Zeit eine Bezugsgrösse tb ein. Mit dieser Bezugszeit tb geht eine Zeit von t Sekunden in die dimensionslose Zeit t = t/tb über. Auf diese Weise kann bei theoretischen Untersuchungen die Bezugnahme auf eine bestimmte physikalische Grösse entfallen.
In der Nachrichtentechnik steht ein Signal x(t) in Abhängigkeit von der Zeit t für jede Darstellung einer Nachricht durch physikalische Grössen. Um eine allgemeingültige Beschreibungsform zu erhalten, werden die Signale stets als dimensionslos aufgefasst. Diese Dimensionslosigkeit wird formal durch eine geeignete Normierung erreicht. Im einfachsten Fall könnte eine als Spannung vorliegende Nachricht u(t) durch Division durch 1 V in eine dimensionslose Nachricht x(t) = u(t)/(1 V ) umgewandelt werden. Die reelle Zeitvariable tritt häufig ebenfalls als normierte Grösse auf. In der Regel führt man auch für die Zeit eine Bezugsgrösse tb ein. Mit dieser Bezugszeit tb geht eine Zeit von t Sekunden in die dimensionslose Zeit t = t/tb über. Auf diese Weise kann bei theoretischen Untersuchungen die Bezugnahme auf eine bestimmte physikalische Grösse entfallen.
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Autoren-Porträt von Herbert Schneider-Obermann
Prof. Dr.-Ing. Herbert Schneider-Obermann lehrt im Fachbereich Ingenieurwissenschaften der Fachhochschule Wiesbaden Digitaltechnik, System- und Signaltheorie, Informationstheorie und Kanalcodierung und ist Studiengangsleiter des Studiengangs Bachelor of Engineering: Information Technology and Telecommunications.
Bibliographische Angaben
- Autor: Herbert Schneider-Obermann
- 2007, 2006, 435 Seiten, Deutsch
- Herausgegeben: Otto Mildenberger
- Verlag: Vieweg+Teubner Verlag
- ISBN-10: 3834891223
- ISBN-13: 9783834891228
- Erscheinungsdatum: 18.12.2007
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- Dateiformat: PDF
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