Signale und Systeme

11B0392

Bachelor

Deutsch

5.0

Winter- und Sommersemester

1 Semester

Die Systemtheorie ist eine elementare Grundlage aller ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen, die mathematische Modelle und Verfahren bereitstellt, die es erlauben, für verschiedenartigste technische Einrichtungen in einheitlicher Weise Einsichten in deren Funktionsweisen zu gewinnen und quantitative Aussagen über das Systemverhalten zu treffen. Im Modul "Signale und Systeme" werden am Beispiel elektrotechnischer Systeme signal- und systemtheoretische Methoden für zeitkontinuierliche und zeitdiskrete determinierte Signale eingeführt und zur Analyse bzw. Synthese elektrotechnischer Systeme im Zeit- und Frequenzbereich angewendet.

1. Signale (z.B. Signaleigenschaften, zeitkontinuierliche und zeitdiskrete Signale, Elementarsignale, Dirac-Impuls und seine Anwendung, elementare Funktionen in der Systemtheorie);
2. Systeme (z.B. Systemeigenschaften, Lineare zeitinvariante Systeme (LTI), Impulsantwort und Sprungantwort, Stabilit?tsuntersuchungen, Berechnung der Systemreaktion im Zeitbereich mit Hilfe der Faltung);
3. Harmonische Analyse periodischer Signale (z.B. reelle und komplexe Fourier-Reihen, Systemantwort von LTI-Systemen bei periodischen Anregungen, Leistung und Effektivwerte),
4. Fourier-Transformation und ihre Anwendung (z.B. Herleitung aus der Fourier-Reihendarstellung (aperiodische Signale), Eigenschaften der Fourier-Transformation; Spektrum aperiodischer Signale, Berechnung der Systemreaktion eines LTI-Systems im Frequenzbereich, Anwendung auf zeitdiskrete Signale);
5. Laplace-Transformation und ihre Anwendung (z.B. Herleitung aus der Fourier-Transformation (kausale Signale), Eigenschaften der Laplace-Transformation, Korrespondenzen und praktisches Vorgehen zur Rücktransformation; Berechnung von Ausgleichsvorg?ngen im Zeit- und Bildbereich, Pol-Nullstellenplan, Stabilit?tsuntersuchungen)  
6. Z-Transformation und ihre Anwendung (Definition, Eigenschaften, Anwendung in zeitdiskreten LTI-Systemen)

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Klausur

Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung

Grundlagen der Elektrotechnik 1
Grundlagen der Elektrotechnik 2
Mathematik 1 für E/Me
Mathematik 2 für E/Me

Die Studierenden kennen die Methoden der Signal- und Systemtheorie und k?nnen die entsprechenden Verfahren der Fourierreihenentwicklung, der Fourier-Transformation, der Laplace-Transformation und der Z-Transformation auf fachspezifische Probleme anwenden. Sie kennen die Gültigkeitsbedingungen und den Zusammenhang dieser Berechnungsmethoden. Sie k?nnen unterschiedliche Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich darstellen.

Die Studierenden verfügen über Grundkenntnisse zur Analyse und Synthese von regelungstechnischen und kommunikationstechnischen Systemen.

Die Studierenden k?nnen ihre Kenntnisse über Signale und Systeme auf Problemstellungen aus verschiedenen technischen Bereichen anwenden. Sie sind in der Lage, technische Problemstellungen mit Hilfe der Systemtheorie im Zeit- und im Frequenzbereich zu untersuchen und k?nnen Systemeigenschaften bewerten.

Die Studierenden k?nnen vorgegebene technische Aufgaben analysieren und dafür geeignete Netzwerkmodelle erstellen. Sie sind in der Lage, den Einfluss von Eingangs- und Systemgr??en auf definierte Zielgr??en zu erfassen und darzustellen.

Die Studierenden k?nnen Signal- und Systemeigenschaften pr?zise beschreiben und technische Systeme strukturiert darstellen.

• Roer, Peter

• Roer, Peter
• Heimbrock, Andreas
• T?njes, Ralf
• Rehm, Ansgar
• Emeis, Norbert