Signalverarbeitung Analoge und digitale Signale, Systeme und Filter
Dieses Buch bietet eine fundierte Einführung in die klassische Theorie der Signalverarbeitung, wobei der Schwerpunkt auf den digitalen Methoden liegt. Der Leser wird befähigt, analoge und digitale Systeme und Filter zu analysieren und zu dimensionieren. A
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Signalverarbeitung
Aus dem Programm Nachrichtentechnik/Kommunikationstechnik
Telekommunikation von D. Conrads Operationsverstärker von J. Federau Kommunikationstechnik von M. Meyer Digitale Kommunikationssysteme 1 und 2 von R. Nocker Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB von M. Werner Nachrichtenübertragungstechnik von M. Werner Netze, Protokolle, Schnittstellen und Nachrichtenverkehr von M. Werner Signale und Systeme von M. Werner
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Martin Meyer
Signalverarbeitung Analoge und digitale Signale, Systeme und Filter 4., überarbeitete und aktualisierte Auflage Mit 161 Abbildungen und 20 Tabellen
Studium Technik
Bibliografische Information Der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar.
1. Auflage 1998 2., durchgesehene Auflage 2000 3., korrigierte Auflage September 2003 4., überarbeitete und aktualisierte Auflage November 2006 Alle Rechte vorbehalten © Friedr. Vieweg & Sohn Verlag | GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2006 Lektorat: Reinhard Dapper Der Vieweg Verlag ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media. www.vieweg.de
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
Umschlaggestaltung: Ulrike Weigel, www.CorporateDesignGroup.de Druck und buchbinderische Verarbeitung: MercedesDruck, Berlin Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Printed in Germany ISBN-10 3-8348-0243-3 ISBN-13 978-3-8348-0243-9
V
Vorwort Dieses Buch behandelt auf Hochschulniveau die Grundlagen der analogen und digitalen Signalverarbeitung, wie sie für Anwendungen in der Nachrichten-, Regelungs- und Messtechnik benötigt werden. Das Buch entstand aus meiner Tätigkeit als Dozent an der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW). Die Signalverarbeitung befasst sich mit der mathematischen Darstellung von Signalen sowie von Algorithmen (z.B. Filterung), die von Systemen ausgeführt werden. In diesem einführenden Buch wird die klassische Theorie der Signalverarbeitung behandelt. Aus mehreren Gründen wird eine abstrakte, „theorielastige“ Darstellung benutzt: •
Abstrakte Betrachtungen sind universeller, also breiter anwendbar.
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Die Theorie lässt sich dadurch mit Analogien aufgrund vorhergehender Kapitel aufbauen, sie wird somit kompakter.
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Die Theorie veraltet viel weniger schnell als die Praxis. Unter „Praxis“ verstehe ich hier die Implementierung eines Systems, z.B. mit einem digitalen Signalprozessor. Diese Implementierung und die dazu benutzten Hilfsmittel werden darum nur knapp besprochen.
Heute stehen natürlich die digitalen Konzepte im Vordergrund, sie werden im Folgenden auch speziell betont. Trotzdem finden sich noch Kapitel über analoge Signale und Sys
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