Signale und Systeme II (SISY II)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Signals and Systems II)

Lehrveranstaltungen:

• • Signale und Systeme II
    (Vorlesung, 2,5 SWS, André Kaup, Di, Do, 14:15 - 15:45, H7)
  • Übung zu Signale und Systeme II
    (Übung, 1,5 SWS, Christian Herglotz, Mo, 14:15 - 15:45, H1 Egerlandstr.3; ab 27.4.2015)
  • Tutorium zu Signale und Systeme II (optional)
    (Tutorium, 1 SWS, Andreas Heindel)

Inhalt:

Diskrete Signale
Elementare Operationen und Eigenschaften, spezielle diskrete Signale, Energie und Leistung, Skalarprodukt und Orthogonalität, Faltung und Korrelation
Zeitdiskrete Fourier-Transformation (DTFT)
Definition, Beispiele, Korrespondenzen, inverse zeitdiskrete Fourier-Transformation, Eigenschaften und Sätze
Diskrete Fourier-Transformation (DFT)
Definition, Beispiele, Korrespondenzen, Eigenschaften und Sätze, Faltung mittels der diskreten Fourier-Transformation, Matrixschreibweise, schnelle Fourier-Transformation (FFT)
z-Transformation
Definition, Beispiele, Korrespondenzen, inverse z-Transformation, Eigenschaften und Sätze
Diskrete LTI-Systeme im Zeitbereich
Beschreibung durch Impulsantwort und Faltung, Beschreibung durch Differenzengleichungen, Beschreibung durch Zustandsraumdarstellung
Diskrete LTI-Systeme im Frequenzbereich
Eigenfolgen, Systemfunktion und Übertragungsfunktion, Verkettung von LTI-Systemen, Zustandsraumbeschreibung im Frequenzbereich
Diskrete LTI-Systeme mit speziellen Übertragungsfunktionen
Reellwertige Systeme, verzerrungsfreie Systeme, linearphasige Systeme, minimalphasige Systeme und Allpässe, idealer Tiefpass und ideale Bandpässe, idealer Differenzierer
Kausale diskrete LTI-Systeme und Hilbert-Transformation
Kausale diskrete LTI-Systeme, Hilbert-Transformation für periodische Spektren, analytisches Signal und diskreter Hilbert-Transformator
Stabilität diskreter LTI-Systeme
BIBO-Stabilität, kausale stabile diskrete Systeme, Stabilitätskriterium für Systeme N-ter Ordnung
Beschreibung von Zufallssignalen
Erwartungswerte, stationäre und ergodische Zufallsprozesse, Autokorrelations- und Korrelationsfunktion, Leistungsdichtespektrum, komplexwertige Zufallssignale
Zufallssignale und LTI-Systeme
Verknüpfung von Zufallssignalen, Reaktion von LTI-Systemen auf Zufallssignale, Wienerfilter

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• analysieren diskrete Signale mit Hilfe der zeitdiskreten Fourier-Transformation und berechnen deren diskrete Fourier-Transformation

• bestimmen die Impulsantwort, Direktformen und Zustandsraumdarstellung für diskrete lineare zeitinvariante Systeme

• berechnen System- und Übertragungsfunktionen für diskrete lineare zeitinvariante Systeme

• analysieren die Eigenschaften von diskreten linearen zeitinvarianten Systemen aufgrund der Zeit- und Frequenzbereichsbeschreibung

• stufen diskrete lineare zeitinvariante Systeme anhand ihrer Eigenschaften Verzerrungsfreiheit, Linearphasigkeit und Minimalphasigkeit ein

• bewerten Kausalität und Stabilität von diskreten linearen zeitinvarianten Systemen

• bewerten diskrete Zufallssignale durch Berechnung von Erwartungswerten und Korrelationsfunktionen

• beurteilen die wesentlichen Effekte einer Filterung von diskreten Zufallssignalen durch diskrete lineare zeitinvariante Systeme

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Elektro- und Informationstechnik (Masterprüfungen) | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Signale und Systeme 2)
2. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Bachelorprüfung | Technisches Anwendungsfach (TAF) | NF Information Technology | Signale und Systeme II)
3. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009 | Pflichtmodule | Signale und Systeme 2)
4. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009s | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Informationstechnik | Signale und Systeme 2)
5. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009w | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Informationstechnik | Signale und Systeme 2)
6. Informatik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Informationstechnik | Signale und Systeme 2)
7. Informations- und Kommunikationstechnik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009 | Bachelorprüfung - Pflichtmodule | Signale und Systeme 2)
8. Mathematik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009 | Nebenfach Informations- und Kommunikationtechnik | Signale und Systeme 2)
9. Mathematik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2015w | Bachelorprüfung | Nebenfach Informations- und Kommunikationtechnik | Signale und Systeme 2)
10. Medizintechnik (Bachelor of Science): 4. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Modulgruppen B5 und B8.1 - Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren | Modulgruppe B5 - Kernmodule | Wahl Signale und Systeme II/Passive Bauelemente/Schaltungstechnik | Signale und Systeme II)
11. Medizintechnik (Bachelor of Science): 4. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Modulgruppen B5 und B8.1 - Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren | Modulgruppe B8.1 - Vertiefungsmodule ET/INF | Signale und Systeme II)
12. Medizintechnik (Bachelor of Science): 4. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Modulgruppen B6 und B8.2 - Kompetenzfeld Gerätetechnik | Modulgruppe B8.2 - Vertiefungsmodule MB/WW/CBI | Signale und Systeme II)
13. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2013 | Kern- und Vertiefungsmodule der Kompetenzfelder | Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren | B8 Vertiefungsmodule ET/INF | Vertiefungsmodule aus dem Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren)
14. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2013 | Kern- und Vertiefungsmodule der Kompetenzfelder | Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren | B5 Kernmodule | Hardware/Software Orientierung (Auswahl von 2 aus den folgenden 3 Modulen) | Signale und Systeme II)
15. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2013 | Kern- und Vertiefungsmodule der Kompetenzfelder | Kompetenzfeld Gerätetechnik | B8 Vertiefungsmodule MB/WW/CBI | Kernmodule aus dem Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren)
16. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2011 | Modulgruppen M2 - M8 | Fachrichtung "Medizinische Bild- und Datenverarbeitung" | M3 Ingenieurswissenschaftliche Kernfächer II | Signale und Systeme II)
17. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2011 | Modulgruppen M2 - M8 | Fachrichtung "Medizinelektronik" | M3 Ingenieurwissenschaftliche Kernfächer II | Signale und Systeme II)
18. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | Studienrichtung Medizinische Bild- und Datenverarbeitung | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (BDV))
19. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | Studienrichtung Medizinelektronik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (MEL))
20. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | weiterer Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Pflichtbereich | Signale und Systeme 2)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Signale und Systeme II (Prüfungsnummer: 26802)

(englischer Titel: Signals and Systems II)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2015, 1. Wdh.: WS 2015/2016

1. Prüfer:

André Kaup

Termin: 21.09.2015, 15:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 29.03.2016, 13:30 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 23.09.2016, 16:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 07.04.2017, 13:00 Uhr, Ort: H 11