Seit langem bestand die Absicht, den Inhalt der Vorlesungen, die ich seit etlichen Jahren an der Ruhr-Universitat Bochum iiber nachrichtentechnische Systeme halte, in angemessen erweiterter Gestalt als Buch verfiigbar zu machen. Leider hat sich die Ver wirklichung dieses Plans wegen der groBen Fiille anderer Verpflichtungen immer wieder verzogert, und auch jetzt habe ich gegeniiber meinen urspriinglichen Vorstellungen, wie ein solches Buch aussehen sollte, stark zuriickstecken miissen, damit es zumindest in der vorliegenden Fassung erscheinen kann. Es ist zunachst als Begleittext fiir unsere Studenten gedacht; dariiber hinaus soIl es aber auch anderen Interessierten die Moglichkeit bieten, sich mit dem behandelten Stoff vertraut zu machen oder aber aus den Besonderheiten der gewiihlten Darstellung Anregung zu schopfen. Freilich kann man sehr unterschiedlicher Meinung dariiber sein, welche Stoffauswahl fiir eine Vorlesung in unserem Fach am zweckmaBigsten ist. Dies ist auch gut so, denn erst dadurch, daB verschiedene Autoren auch verschiedene Akzente setzen und andere Aspekte betonen und herausstellen, ist es bei der Riesenfiille des heutigen Wissens iiberhaupt moglich, zumindest insgesamt eine etwas groBere Breite zu erreichen. Die hier getrof fene Wahl wurde bestimmt zum einen durch die gegebenen auBeren Beschrankungen und Vorgaben, die aus dem hiesigen Studienplan fiir das Fach Elektrotechnik folgen, zum an deren aber auch durch spezifische Neigungen und Erfahrungen des Autors. Insbesondere sollte angestrebt werden, die eigentlichen Grundlagen auf llloglichst saubere und physika lisch einsichtige Weise darzulegen.

Autorentext

Prof. Dr. sc.techn. Dr. h.c.mult. Alfred Fettweis, Ruhr-Universität Bochum
Lehrstuhl für Nachrichtentechnik

Inhalt

Einführung.- 2. Beschreibung von Signalen im Zeitbereich.- 2.1 Reale und idealisierte Signale.- 2.2 Sinusförmige und verwandte Signale.- 2.3 Sprungfunktion und Signumfunktion.- 2.4 Die Impulsfunktion (Deltaimpuls).- 2.5 Weitere Operationen; Zusammenhang zwischen Sprung- und Impulsfunktion.- 2.6 Die Ausblendeigenschaft der Impulsfunktion.- 2.7 Ergänzungen zur Ausblendeigenschaft.- 2.8 Impulsmoment und Energie.- 2.9 Verallgemeinerte Funktionen mit Sprungstellen und Deltaanteilen.- 3. Beschreibung von Signalen im Frequenzbereich.- 3.1 Bedeutung sinusförmiger und verwandter Signale.- 3.2 Periodische Signale; Fourierreihen.- 3.3 Herleitung der Fourierintegrale.- 3.4 Darstellungsweisen bei der Fouriertransformation.- 3.5 Ergänzungen zur Herleitung der Fourierintegrale.- 3.6 Grundlegende Eigenschaften der Fouriertransformation.- 3.7 Beispiele zur Fouriertransformation.- 3.8 Weitere Eigenschaften der Fouriertransformation.- 3.9 Fouriertransformation verallgemeinerter Funktionen.- 4. Übertragung von Signalen durch lineare konstante Systeme.- 4.1 Antwort und Grundantwort.- 4.2 Lineare konstante Systeme.- 4.3 Berechnung der Grundantwort durch Betrachtung des Frequenzbereichs.- 4.4 Berechnung der Grundantwort durch Betrachtung des Zeitbereichs.- 4.5 Kausalität.- 4.6 Herleitung weiterer Zusammenhänge; Sprungantwort.- 4.7 Berechnung der Impulsantwort.- 4.8 Stabilitätsfragen.- 4.9 Systeme mit mehreren Eingängen und Ausgängen.- 5. Eigenschaften einiger spezieller Signalklassen.- 5.1 Analytisches Signal.- 5.2 Abtasttheorem für tiefpaßbegrenzte Signale.- 5.3 Abtasttheoreme für bandpaßbegrenzte Signale.- 5.4 Frequenzabtastung.- 5.5 Korrelationsfunktion.- 6. Grundprinzipien der Laplacetransformation.- 6.1 Grundbegriffe der einseitigen Laplacetransformation.- 6.2Grundbegriffe der zweiseitigen Laplacetransformation.- 6.3 Einige Eigenschaften der Laplacetransformation.- 6.4 Berechnung von Übertragungseigenschaften mit Hilfe der Laplacetransformation.- 6.5 Behandlung von Anfangswertproblemen.- 6.6 Berechnung der Zeitfunktion bei rationaler Funktion inp.- 6.7 Abschließende Bemerkungen.- 7. Einige Eigenschaften von Systemen.- 7.1 Genaue Definition der Phase.- 7.2 Minimalphasige Systeme.- 7.3 Nichtminimalphasige Systeme.- 7.4 Ideale Filter.- 8. Modulierte Signale.- 8.1 Amplitudenmodulierte Signale.- 8.2 Winkelmodulierte Signale.- 8.3 Frequenzmultiplex.- 8.4 Pulsamplitudenmodulierte Signale.- 8.5 Pulscodemodulierte Signale.- 8.6 Zeitmultiplex.- 9. Weitere Eigenschaften von Übertragungssystemen.- 9.1 Ideale Übertragungseigenschaften von Systemen.- 9.2 Übertragung impulsförmiger Signale.- 9.3 Thermisches Widerstandsrauschen.- 9.4 Signalangepaßte Filter.- 10. Zeitvariante lineare Übertragungssysteme.- 10.1 Einführung.- 10.2 Übertragung von Signalen durch lineare zeitvariante Systeme.- 10.3 Periodisch zeitvariante lineare Systeme.- 10.4 Technische Realisierung periodisch zeitvarianter linearer Systeme.- 11. Nichtlineare Systeme.- 11.1 Nichtreaktive nichtlineare Systeme.