Das Buch enthält den kompletten Stoff einer TU-Vorlesung über digitale Signalverarbeitung sowie ein umfassendes MATLAB®-Praktikum zum vertiefenden Selbststudium.Teil I des Buches widmet sich den Grundlagen wie Filterung und Spektralanalyse, diskreten, auch komplexwertigen Signalen und Systemen, der Z-Transformation wie auch rekursiven und nichtrekursiven Filtern sowie moderne Multiratensysteme. Hinzu kommen Fragen der diskreten Fourier-Transformation (DFT), der Spektralanalyse determinierter Signale sowie der traditionellen, parametrischen und eigenwertbasierten Spektralschätzung. Neu hinzugekommen ist ein Abschnitt über lineare und nichtlineare Filter zur Signalglättung ohne und mit Einschluss der Ableitung des Eingangssignals.Teil II enthält Aufgaben und Lösungen zu jedem Kapitel, wobei intensiv auf die Verwendung von MATLAB®-Routinen gesetzt wird. Dieser Aufgabenteil ermöglicht eine besonders anschauliche Vertiefung der theoretischen Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung, wie sie in Teil I vorangehen.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das Buch enthält den kompletten Stoff einer TU-Vorlesung über digitale Signalverarbeitung sowie ein umfassendes MATLAB®-Praktikum zum vertiefenden Selbststudium.Teil I des Buches widmet sich den Grundlagen wie Filterung und Spektralanalyse, diskreten, auch komplexwertigen Signalen und Systemen, der Z-Transformation wie auch rekursiven und nichtrekursiven Filtern sowie moderne Multiratensysteme. Hinzu kommen Fragen der diskreten Fourier-Transformation (DFT), der Spektralanalyse determinierter Signale sowie der traditionellen, parametrischen und eigenwertbasierten Spektralschätzung. Neu hinzugekommen ist ein Abschnitt über lineare und nichtlineare Filter zur Signalglättung ohne und mit Einschluss der Ableitung des Eingangssignals.Teil II enthält Aufgaben und Lösungen zu jedem Kapitel, wobei intensiv auf die Verwendung von MATLAB®-Routinen gesetzt wird. Dieser Aufgabenteil ermöglicht eine besonders anschauliche Vertiefung der theoretischen Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung, wie sie in Teil I vorangehen.
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Das Buch enthält den kompletten Stoff einer TU-Vorlesung über digitale Signalverarbeitung sowie ein umfassendes MATLAB®-Praktikum zum vertiefenden Selbststudium.Teil I des Buches widmet sich den Grundlagen wie Filterung und Spektralanalyse, diskreten, auch komplexwertigen Signalen und Systemen, der Z-Transformation wie auch rekursiven und nichtrekursiven Filtern sowie moderne Multiratensysteme. Hinzu kommen Fragen der diskreten Fourier-Transformation (DFT), der Spektralanalyse determinierter Signale sowie der traditionellen, parametrischen und eigenwertbasierten Spektralschätzung. Neu hinzugekommen ist ein Abschnitt über lineare und nichtlineare Filter zur Signalglättung ohne und mit Einschluss der Ableitung des Eingangssignals.Teil II enthält Aufgaben und Lösungen zu jedem Kapitel, wobei intensiv auf die Verwendung von MATLAB®-Routinen gesetzt wird. Dieser Aufgabenteil ermöglicht eine besonders anschauliche Vertiefung der theoretischen Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung, wie sie in Teil I vorangehen.
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Inhalt: Kontinuierliche und zeitdiskrete Variable - Stabilität und Dämpfung - Laplace-Transformation diskontinuuierlicher Funktionen - Die Impuls-Übertragungsfunktion - Zusammengesetzte Übertragungsstrecken - Berechnung zeitdiskreter Einschwingvorgänge mit Hilfe der z-Transformation - Kontinuierlich wirkendes System mit Rückkopplung und einem Abtaster - Anwendung der Abtastregelung bei einer Regelstrecke mit Laufzeit - Digitale Messwertverarbeitung - Quasistetige lineare Abtastregelung mit digitalem Regler - Rechnergestützter Entwurf linearer Abtastregler im z-Bereich - Synthese eines Abtastregelkreises mit Einschwingvorgang endlicher Dauer - Zeitreihenregler mit nicht-algebraischem Streckenmodell - Entwurf eines prädikative Abtastreglers im Zeitbereich - Entwurf eines selbsteinstellenden Reglers mit einem Parameter-Suchverfahren - Nichtlineare Abtastsysteme
Aktualisiert: 2023-07-02
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Inhalt: Kontinuierliche und zeitdiskrete Variable - Stabilität und Dämpfung - Laplace-Transformation diskontinuuierlicher Funktionen - Die Impuls-Übertragungsfunktion - Zusammengesetzte Übertragungsstrecken - Berechnung zeitdiskreter Einschwingvorgänge mit Hilfe der z-Transformation - Kontinuierlich wirkendes System mit Rückkopplung und einem Abtaster - Anwendung der Abtastregelung bei einer Regelstrecke mit Laufzeit - Digitale Messwertverarbeitung - Quasistetige lineare Abtastregelung mit digitalem Regler - Rechnergestützter Entwurf linearer Abtastregler im z-Bereich - Synthese eines Abtastregelkreises mit Einschwingvorgang endlicher Dauer - Zeitreihenregler mit nicht-algebraischem Streckenmodell - Entwurf eines prädikative Abtastreglers im Zeitbereich - Entwurf eines selbsteinstellenden Reglers mit einem Parameter-Suchverfahren - Nichtlineare Abtastsysteme
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Inhalt: Kontinuierliche und zeitdiskrete Variable - Stabilität und Dämpfung - Laplace-Transformation diskontinuuierlicher Funktionen - Die Impuls-Übertragungsfunktion - Zusammengesetzte Übertragungsstrecken - Berechnung zeitdiskreter Einschwingvorgänge mit Hilfe der z-Transformation - Kontinuierlich wirkendes System mit Rückkopplung und einem Abtaster - Anwendung der Abtastregelung bei einer Regelstrecke mit Laufzeit - Digitale Messwertverarbeitung - Quasistetige lineare Abtastregelung mit digitalem Regler - Rechnergestützter Entwurf linearer Abtastregler im z-Bereich - Synthese eines Abtastregelkreises mit Einschwingvorgang endlicher Dauer - Zeitreihenregler mit nicht-algebraischem Streckenmodell - Entwurf eines prädikative Abtastreglers im Zeitbereich - Entwurf eines selbsteinstellenden Reglers mit einem Parameter-Suchverfahren - Nichtlineare Abtastsysteme
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Die Automatisierungstechnik befaßt sich mit der Aufgabe, technische Prozesse derart zu beeinflussen, daß sie ohne den dauernden Eingriff des Menschen in einer gewünschten Weise ablaufen. Teilaufgaben der Automatisierung sind das Messen der relevanten Prozeßgrößen, das Steuern der Prozesse mittels Ablauf steuerungen und das Regeln der Prozeßgrößen in geschlossenen Wirkungskrei sen; mit dem letzten Aspekt befaßt sich der vorliegende Band. Für die moderne Volkswirtschaft ist die Automatisierungstechnik eine Schlüs seltechnologie. Sie ermöglicht eine rationelle Fertigung bei geringstmöglichem Energie- und Materialeinsatz und gewährleistet eine gleichbleibend hohe Qua lität der Produkte, indem sie die Fertigungstoleranzen zu verringern gestattet und menschliche Irrtümer vermeiden hilft. Durch Entlasten des Menschen von ermüdenden, gesundheitsschädlichen oder gar gefährlichen Tätigkeiten trägt sie entscheidend zu einer Humanisierung der Arbeitswelt bei. Die Automatisierungstechnik ist weltweit in einem schnellen Wandel begriffen, der gekennzeichnet ist durch den Übergang von der analogen zur digitalen Si gnalverarbeitung, dem Vordringen dezentraler, hierarchisch aufgebauter Auto matisierungsstrukturen und dem Trend zu selbstanpassenden und lernenden Systemen. Die Lehre auf dem Gebiet der Regelungstechnik an den Hochschu len muß sich diesen Entwicklungen anpassen. Gerade der schnelle technische Wandel gebietet allerdings eine Betonung der mathematischen, physikalischen und technischen Grundlagen: Da der Ingenieur während seines Berufslebens eine Vielzahl von unterschiedlichen Prozessen antreffen wird, muß er insbe sondere befähigt werden, mathematische Modelle auch für komplexe Systeme aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten zu erstellen und ihre Eigen schaften zu analysieren.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Die Automatisierungstechnik befaßt sich mit der Aufgabe, technische Prozesse derart zu beeinflussen, daß sie ohne den dauernden Eingriff des Menschen in einer gewünschten Weise ablaufen. Teilaufgaben der Automatisierung sind das Messen der relevanten Prozeßgrößen, das Steuern der Prozesse mittels Ablauf steuerungen und das Regeln der Prozeßgrößen in geschlossenen Wirkungskrei sen; mit dem letzten Aspekt befaßt sich der vorliegende Band. Für die moderne Volkswirtschaft ist die Automatisierungstechnik eine Schlüs seltechnologie. Sie ermöglicht eine rationelle Fertigung bei geringstmöglichem Energie- und Materialeinsatz und gewährleistet eine gleichbleibend hohe Qua lität der Produkte, indem sie die Fertigungstoleranzen zu verringern gestattet und menschliche Irrtümer vermeiden hilft. Durch Entlasten des Menschen von ermüdenden, gesundheitsschädlichen oder gar gefährlichen Tätigkeiten trägt sie entscheidend zu einer Humanisierung der Arbeitswelt bei. Die Automatisierungstechnik ist weltweit in einem schnellen Wandel begriffen, der gekennzeichnet ist durch den Übergang von der analogen zur digitalen Si gnalverarbeitung, dem Vordringen dezentraler, hierarchisch aufgebauter Auto matisierungsstrukturen und dem Trend zu selbstanpassenden und lernenden Systemen. Die Lehre auf dem Gebiet der Regelungstechnik an den Hochschu len muß sich diesen Entwicklungen anpassen. Gerade der schnelle technische Wandel gebietet allerdings eine Betonung der mathematischen, physikalischen und technischen Grundlagen: Da der Ingenieur während seines Berufslebens eine Vielzahl von unterschiedlichen Prozessen antreffen wird, muß er insbe sondere befähigt werden, mathematische Modelle auch für komplexe Systeme aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten zu erstellen und ihre Eigen schaften zu analysieren.
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Die Automatisierungstechnik befaßt sich mit der Aufgabe, technische Prozesse derart zu beeinflussen, daß sie ohne den dauernden Eingriff des Menschen in einer gewünschten Weise ablaufen. Teilaufgaben der Automatisierung sind das Messen der relevanten Prozeßgrößen, das Steuern der Prozesse mittels Ablauf steuerungen und das Regeln der Prozeßgrößen in geschlossenen Wirkungskrei sen; mit dem letzten Aspekt befaßt sich der vorliegende Band. Für die moderne Volkswirtschaft ist die Automatisierungstechnik eine Schlüs seltechnologie. Sie ermöglicht eine rationelle Fertigung bei geringstmöglichem Energie- und Materialeinsatz und gewährleistet eine gleichbleibend hohe Qua lität der Produkte, indem sie die Fertigungstoleranzen zu verringern gestattet und menschliche Irrtümer vermeiden hilft. Durch Entlasten des Menschen von ermüdenden, gesundheitsschädlichen oder gar gefährlichen Tätigkeiten trägt sie entscheidend zu einer Humanisierung der Arbeitswelt bei. Die Automatisierungstechnik ist weltweit in einem schnellen Wandel begriffen, der gekennzeichnet ist durch den Übergang von der analogen zur digitalen Si gnalverarbeitung, dem Vordringen dezentraler, hierarchisch aufgebauter Auto matisierungsstrukturen und dem Trend zu selbstanpassenden und lernenden Systemen. Die Lehre auf dem Gebiet der Regelungstechnik an den Hochschu len muß sich diesen Entwicklungen anpassen. Gerade der schnelle technische Wandel gebietet allerdings eine Betonung der mathematischen, physikalischen und technischen Grundlagen: Da der Ingenieur während seines Berufslebens eine Vielzahl von unterschiedlichen Prozessen antreffen wird, muß er insbe sondere befähigt werden, mathematische Modelle auch für komplexe Systeme aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten zu erstellen und ihre Eigen schaften zu analysieren.
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Dieses Buch gibt eine Einführung in Theorie und Anwendungen von Differenzengleichungen und diskreten dynamischen Systemen für Studierende und Lehrende der Mathematik. Es wendet sich auch an Interessenten aus den Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften, die in ihrem Bereich mit der Lösung von Differenzengleichungen oder der Modellierung durch diskrete dynamische Systeme konfrontiert sind.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Dieses Buch gibt eine Einführung in Theorie und Anwendungen von Differenzengleichungen und diskreten dynamischen Systemen für Studierende und Lehrende der Mathematik. Es wendet sich auch an Interessenten aus den Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften, die in ihrem Bereich mit der Lösung von Differenzengleichungen oder der Modellierung durch diskrete dynamische Systeme konfrontiert sind.
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Dieses Buch gibt eine Einführung in Theorie und Anwendungen von Differenzengleichungen und diskreten dynamischen Systemen für Studierende und Lehrende der Mathematik. Es wendet sich auch an Interessenten aus den Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften, die in ihrem Bereich mit der Lösung von Differenzengleichungen oder der Modellierung durch diskrete dynamische Systeme konfrontiert sind.
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Dieses Lehrbuch führt verständlich in ein abstraktes Fachgebiet ein. Das didaktische Konzept dafür beinhaltet die Entwicklung der theoretischen Grundlagen anhand von Beispielen, sowie Übungen mit Lösungen. Die Orientierung wird durch Strukturelemente wie Definitionen und Sätze erleichtert. Als mathematische Voraussetzung zum Verständnis werden lediglich Folgen und Reihen benötigt. Inhaltliche Schwerpunkte sind die Verarbeitung zeitdiskreter Signale durch lineare zeitinvariante Systeme, sowie die Kodierung dieser Signale. Gültigkeitsgrenzen werden aufgezeigt und hinter diese Grenzen geschaut.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Wie digitale Filter nicht nur nach Rezept, sondern eigenschöpferisch konstruiert werden können, zeigt das Buch anschaulich. Da diese Konstruktion nur mit guten Theoriekenntnissen möglich ist, wird die erforderliche Theorie unter Einsatz graphischer Methoden und mit vielen sorgfältig ausgewählten und durchgerechneten Beispielen transparent und leicht verständlich dargestellt. Zudem werden Methoden und Tricks aus der Praxis vermittelt, derer man sich bei der Realisierung digitaler Filter mit Mikrocontrollern bedienen muss, um einsatzfähige Programme zu erhalten. Der Inhalt ist in sich abgeschlossen, weitere Kenntnisse etwa über analoge Filter und weitere Hilfsmittel werden nicht benötigt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Die Analyse und Synthese akustischer Spektren wird heute immer wichtiger in so verschiedenen Fachgebieten wie Sonar- und Radar-Technik, in der zerstörungsfreien Materialprüfung, in der medizinischen Ultraschall-Diagnose, in der Geophysik und in der Raumakustik des Ingenieurbaus. Der Autor liefert eine moderne Fourier-Spektrographie, deren zentrales Thema die Formung akustischer Spektren beinhaltet. Das Buch vermittelt die mathematischen und physikalischen Grundlagen und liefert Lösungsstrategien sowie Konstruktionshinweise für zusammengesetzte akustische Sender-/Empfänger- und Reflektor-Anordnungen zur Erzielung von in der Praxis besonders erwünschten Richtwirkungen (Synthese) bzw. von höchster Auflösung der Quellenkonfiguration anhand der mit wenigen Sensoren erfaßten Signale (Analyse). Der Autor ist um eine möglichst anschauliche, bildhafte und leicht verständliche Schilderung bemüht und gibt allen Themen konkrete Beispiele. Die geschlossene und ausführliche Abhandlung gibt dem Leser das Werkzeug zum eigenen Arbeiten an praktischen Problemlösungen in die Hand.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Die Analyse und Synthese akustischer Spektren wird heute immer wichtiger in so verschiedenen Fachgebieten wie Sonar- und Radar-Technik, in der zerstörungsfreien Materialprüfung, in der medizinischen Ultraschall-Diagnose, in der Geophysik und in der Raumakustik des Ingenieurbaus. Der Autor liefert eine moderne Fourier-Spektrographie, deren zentrales Thema die Formung akustischer Spektren beinhaltet. Das Buch vermittelt die mathematischen und physikalischen Grundlagen und liefert Lösungsstrategien sowie Konstruktionshinweise für zusammengesetzte akustische Sender-/Empfänger- und Reflektor-Anordnungen zur Erzielung von in der Praxis besonders erwünschten Richtwirkungen (Synthese) bzw. von höchster Auflösung der Quellenkonfiguration anhand der mit wenigen Sensoren erfaßten Signale (Analyse). Der Autor ist um eine möglichst anschauliche, bildhafte und leicht verständliche Schilderung bemüht und gibt allen Themen konkrete Beispiele. Die geschlossene und ausführliche Abhandlung gibt dem Leser das Werkzeug zum eigenen Arbeiten an praktischen Problemlösungen in die Hand.
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