Signale und Systeme

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 13.0 vom 20.07.2022

11B0392

Signals and Systems

• Elektrotechnik (B.Sc.)
• Elektrotechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
• Lehramt an berufsbildenden Schulen - Teilstudiengang Elektrotechnik (M.Ed.)
• Mechatronik (B.Sc.)

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In "Signale und Systeme" werden zur Untersuchung technischer Einrichtungen mathematische Modelle und Verfahren bereitgestellt die es erlauben, bei verschiedenartigsten Anwendungen in einheitlicher Weise Einsichten in Funktionsweisen zu gewinnen und quantitative Aussagen zu machen. Kenntnisse auf dem Gebiet der signal-und systemtheoretischen Methoden gehören zum Grundwissen eines Ingenieurs.

1. Periodische Signale, Fourier-Reihen (reell, komplex), Ubertragung periodischer Signale durch lineare zeitinvariante Systeme
2. Fourier-Transformation und ihre Anwendung, Herleitung aus der Fourier-Reihendarstellung (aperiodische Signale), Eigenschaften der Fourier-Transformation, Energie- und Leistungssignale in linearen zeitinvarianten Systemen
3. Laplace-Transformation und ihre Anwendung, Herleitung aus der Fourier-Transformation (kausale Signale), Eigenschaften der Laplace-Transformation, Schaltvorgängen im Zeit- und Frequenzbereich
4. Z-Transformation (zeitdiskrete Signale)

Wissensverbreiterung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können die 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.
Wissensvertiefung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, verfügen über Grundkenntnisse zur Analyse von regelungstechnischen und kommunikationstechnischen Systemen.
Können - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, sind in der Lage, technische Probleme im Zeit- und im Frequenzbereich zu untersuchen.
Können - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können vorgegebene technische Aufgaben analysieren und dafür geeignete Netzwerkmodelle erstellen. Sie lernen den Einfluss von Eingangs- und Systemgrößen auf definierte Zielgrößen zu erfassen und darzustellen.
Können - systemische Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können ihre Kenntnisse über Signale und Systeme auf Problemstellungen aus verschiedenen naturwissenschaftlichen Bereichen, wie z. B. Physik, Chemie und Biologie, anwenden.

Vorlesungen, Übungen

Grundlagen der Elektrotechnik 1 - 3, Mathematik für Elektrotechnik

Tönjes, Ralf

• Buckow, Eckart
• Rehm, Ansgar
• Emeis, Norbert
• Tönjes, Ralf
• Roer, Peter
• Heimbrock, Andreas

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B. Girod, R. Rabenstein : Einführung in die Systemtheorie, Vieweg + Teubner, 2009.T. Frey, M. Bossert : Signal- und Systemtheorie, Vieweg + Teubner, 2009.O. Föllinger : Laplace- und Fourier-Transformation, Hüthig, 2003.

Klausur 2-stündig

1 Semester

Wintersemester und Sommersemester

Deutsch