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Digitale Signalverarbeitung

  • Kartonierter Einband
  • 360 Seiten
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Mit den Begriffen Filterung bzw. Signalverarbeitung verb and sich noch vor weni gen Jahren nahezu automatisch eine analoge Realisi... Weiterlesen
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Beschreibung

Mit den Begriffen Filterung bzw. Signalverarbeitung verb and sich noch vor weni gen Jahren nahezu automatisch eine analoge Realisierungstechnik mit Konden satoren, Spulen, tibertragern und Widerstlinden. Spater kamen dann durch die Moglichkeiten der sich entwickelnden Halbleitertechnologie aktive Elemente, darunter besonders der Operationsverstiirker, hinzu und verdrlingten die un handlich und unexakt arbeitenden Induktivitiiten. Kaum hatte sich diese neue Technik der analogen Verarbeitungssysteme mit aktiven Elementen durchgesetzt, boten sich durch eine stiirmische Entwicklung der integrierten Technik neue Mog lichkeiten der digitalen Signalverarbeitung an. Sie gewiihrleistete bei gleicbem oder sogar geringerem Aufwand an Bauelementen eine hohere Prazision, Arbeits zuverlassigkeit und eine groBere Vnempfindlichkeit gegentiber SWrungen und Parameterstreuungen. Die urspriinglich sehr geringe Verarbeitungsgeschwindig keit konnte durch Verringerung der Taktzeit der digitalen Systeme und durch Ent wicklung neuer Algorithmen und spezieller Signalprozessoren so weit gesteigert werden, daB sich den neuen digitalen Verarbeitungssystemen ein weites Anwen dungsfeld in der langsamen bis mittelschnellen ProzeBdatenverarbeitung, wie in der ProzeBmeBtechnik, der Regelungstechnik und der ProzeBoptimierung, er schlossen hat. Durch universelle Rechnerstrukturen in Signalverarbeitungssyste men konnte dabei die Verarbeitungsleistung stark erhOht werden. Bald wurde es moglich, komplexe Verarbeitungsalgorithmen, die bisher nur im Labor mit gro Beren Rechenanlagen sinnvoll angewandt werden konnten, in kleineren industriel len Geraten serienmiiBig zu implementieren. Dieser Effekt der " Dezentralisie rung der Verarbeitungsleistung" verstiirkt sich gegenwiirtig mit jedem neuent wickelten Verarbeitungssystem. Immer leistungsfahigere Algorithmen werden bei stetig steigender Verarbeitungszeit in immer kleiner werdende technische Systeme implementiert.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Diskrete Signale und Systeme.- 2.1. Operatorenrechnung für diskrete Signale.- 2.1.1. Symbolik und Terminologie.- 2.1.2. Signaloperationen.- 2.1.3. Spezielle Operatoren.- 2.1.4. Operatorgleichungen.- 2.2. Diskrete Systeme.- 2.2.1. Lineare eindimensionale Systeme.- 2.2.1.1. Systembeschreibungen.- 2.2.1.2. Systemeigenschaften.- 2.2.1.3. Tastsysteme.- 2.2.1.4. Systemstrukturen.- 2.2.2. Lineare mehrdimensionale Systeme.- 2.2.2.1. Systembeschreibung.- 2.2.2.2. Tastsysteme.- 2.2.2.3. Systemstrukturen.- 2.2.3. Lineare eindimensionale Transformationssysteme.- 2.2.3.1. Allgemeines.- 2.2.3.2. Exponentialtransformationen.- 2.2.3.3. Systemstrukturen.- 2.2.4. Lineare mehrdimensionale Transformationssysteme.- 2.2.5. Nichtlineare eindimensionale Transformationssysteme.- 2.3. Signalwandlungen.- 2.3.1. Abtastung.- 2.3.2. Interpolation und Extrapolation.- 3. Entwurf eindimensionaler linearer Systeme.- 3.1. Einführung.- 3.2. Entwurf auf der Grundlage analoger Systeme.- 3.2.1. Diskretisierung der Übertragungscharakteristik.- 3.2.2. Wellendigitalfilter.- 3.2.2.1. Wellendigitalfilterstrukturen ohne Adaptoren.- 3.2.2.2. Wellendigitalfilterstrukturen mit Adaptoren.- 3.3. Direkter Entwurf im Frequenzbereich.- 3.3.1. Entwurf rekursiver diskreter Systeme mit Standardverfahren.- 3.3.2. Entwurf nichtrekursiver diskreter Systeme mit Standardverfahren.- 3.3.3. Entwurf diskreter Systeme mit Optimierungsverfahren.- 3.4. Direkter Entwurf im Zeitbereich.- 3.4.1. Systeme mit Standardzeitverhalten.- 3.4.2. Entwurf diskreter Systeme mit Optimierungsverfahren.- 3.5. Strukturierung.- 3.5.1. Reihenstruktur und Parallelstruktur.- 3.5.2. Kettenstrukturen.- 3.5.2.1. Einseitig abgeschlossene Kettenstrukturen.- 3.5.2.2. Zweiseitig abgeschlossene Kettenstrukturen.- 4. Entwurf mehrdimensionaler Systeme.- 4.1. Einführung.- 4.2. Modellierung mehrdimensionaler analoger Systeme.- 4.2.1. Stabilität, Konsistenz und Konvergenz.- 4.2.2. Numerische Differentiationsformeln.- 4.2.3. Differenzenschemata für partielle parabolische Differentialgleichungen.- 4.2.4. Differenzenschemata für partielle hyperbolische Differentialgleichungen.- 4.3. Entwurf zweidimensionaler diskreter Systeme.- 5. Realisierung diskreter Systeme.- 5.1. Einführung.- 5.2. Zahlensysteme.- 5.2.1. Polyadische Zahlensysteme.- 5.2.2. Restklassenzahlensysteme.- 5.3. Realisierungstechniken.- 5.3.1. Konvertierungstechniken.- 5.3.2. Arithmetik in polyadischen Zahlensystemen.- 5.3.3. Arithmetik im Restklassenzahlensystem.- 5.3.4. Steuerungsprinzipien.- 5.4. Quantisierung und Begrenzung.- 5.4.1. Quantisierungsmodelle.- 5.4.2. Parameterquantisierung.- 5.4.3. Quantisierungsrauschen.- 5.4.4. Signalbegrenzung und Signalquantisierung.- 5.4.4.1. Dynamikbereich.- 5.4.4.2. Grenzzyklen.- 5.4.4.3. Lineare Modelle.- 5.5. Signalprozessoren.- 5.5.1. Einführung.- 5.5.2. Signalprozessor 2920.- 5.5.3. Signalprozessor ?PD 7720.- 5.5.4. Arithmetikprozessoren.- 6. Anhang.- 6.1. Algebraische Grundbegriffe.- 6.1.1. Gruppen.- 6.1.2. Ringe.- 6.1.3. Körper.- 6.1.4. Polynome.- 6.1.5. Restklassen.- 6.2. Irreduzible Polynome über dem Körper GF(2).- 6.3. Äquivalente Darstellungen eindimensionaler diskreter Signale über dem Körper der reellen Zahlen.- 6.4. Bestimmung der Eigenwerte einer tridiagonalen symmetrischen Matrix A.- 6.5. Sätze aus der Matrizenrechnung.- 6.6. Integrationsformeln.- 6.7. Differentiationsformeln.- 6.8. Definition und Eigenschaften des Kroneckerprodukts von Matrizen.- Sachwörterverzeichnis.

Produktinformationen

Titel: Digitale Signalverarbeitung
Autor:
Editor:
EAN: 9783709175699
ISBN: 978-3-7091-7569-9
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Springer-Verlag Kg
Genre: Elektrotechnik
Anzahl Seiten: 360
Gewicht: 461g
Größe: H221mm x B142mm x T25mm
Jahr: 2014
Auflage: Softcover reprint of the original 1st ed. 1982

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