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Einführung
- Verständliche Wissenschaft
- Grafische Programmierung
- Das elektronische Buch
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Video Einführung |
Kapitel 1 - Das Konzept: Methoden - Inhalte - Ziele
- Alles unter einem Dach
- Hardware: Systems on a Chip
- The Software is the Instrument
- Ein Fall für zeitgemäße Bildung
- Zur Einheit von Theorie und Praxis
- Ausgangspunkt Physik
- Zielaufklärung
- Zwischenbilanz: Ein Konzept gewinnt Konturen
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Video zu Kapitel 1 |
Kapitel 2 - Signale im Zeit- und Frequenzbereich
- Das FOURIER – Prinzip
- Periodische Schwingungen
- Unser Ohr als FOURIER – Analysator
- FOURIER – Transformation: Vom Zeit- in den Frequenzbereich
- Wichtige periodische Schwingungen/Signale
- Signalvergleich im Zeit- und Frequenzbereich
- Das verwirrende Phasenspektrum
- Interferenz: Nichts zu sehen, obwohl alles da ist
- Gegensätze, die vieles gemeinsam haben: Sinus und δ–Impuls
- Nichtperiodische und einmalige Signale
- Der pure Zufall: Stochastisches Rauschen
- Rauschen und Information
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Video zu Kapitel 2 |
Kapitel 3 - Das Unschärfe-Prinzip
- Eine seltsame Beziehung zwischen Frequenz und Zeit und ihre praktischen Folgen
- Sinus–Schwingung und δ–Impuls als Grenzfall des Unschärfe–Prinzips
- Warum es keine idealen Filter geben kann
- Frequenzmessungen bei nichtperiodischen Signalen
- Fastperiodische Signale
- Töne, Klänge und Musik
- Grenzbetrachtungen: Kurzzeit – FFT und Wavelets
- Aufgaben zu Kapitel 3
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Video zu Kapitel 3 |
Kapitel 4 - Sprache als Informationsträger
- Vokale und ihre charakteristischen Frequenzen
- Wie Sprache, Töne, Klänge entstehen und wahrgenommen werden
- Fallstudie: Ein einfaches technisches System zur Spracherkennung
- Phase der Verfeinerung und Optimierung:
- Mustererkennung
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Video zu Kapitel 4 |
Kapitel 5 - Das Symmetrie-Prinzip
- Aus Symmetriegründen: negative Frequenzen
- Beweis für die physikalische Existenz negativer Frequenzen
- Periodische Spektren
- Inverse FOURIER –V Transformation und GAUSSsche Zahlenebene
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Video zu Kapitel 5
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Kapitel 6 - Systemanalyse
- Wobbeln
- Moderne Testsignale
- Der δ-Impuls
- Übertragungsfunktion als Ortskurve
- Die Sprungfunktion
- GAUSS – Impuls
- GAUSS – Schwingungsimpuls
- Burst – Signal
- Si – Funktion und Si – Schwingungsimpuls
- Rauschen
- Einschwingvorgänge in Systemen
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Video zu Kapitel 6
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Kapitel 7 - Lineare und nichtlineare Prozesse
- Systemanalyse und Systemsynthese
- Die Messung entscheidet ob linear oder nichtlinear
- Die Leitung und der freie Raum
- Zur fächerübergreifenden Bedeutung
- Spiegelung und Projektion
- Ein kompliziertes Bauelement: der Transistor
- Lineare Prozesse gibt es nur wenige
- Multiplikation eines Signals mit einer Konstanten
- Die Addition zweier oder mehrerer Signale
- Die Verzögerung
- Differenziation
- Integration
- Bösartige Funktionen bzw. Signalverläufe
- Filter
- Nichtlineare Prozesse
- Multiplikation zweier Signale
- Die Betragsbildung
- Quantisierung
- Windowing
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Video zu Kapitel 7 |
Kapitel 8 - Klasssische Modulationsverfahren
- Übertragungsmedien
- Modulationsverfahren mit sinusförmigem Träger
- Modulation und Demodulation nach alter Sitte
- Amplitudenmodulation und –demodulation AM
- Energieverschwendung: Zweiseitenband – AM mit Träger
- Einseitenband –V Modulation EM ohne Träger
- Frequenzmultiplex
- Mischung
- Frequenzmodulation
- Demodulation von FM – Signalen
- Der Phase – Locked – Loop PLL
- Phasenmodulation
- Störfestigkeit von Modulationsverfahren bei AM , FM und PM
- Praktische Informationstheorie
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Video zu Kapitel 8
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Kapitel 9 - Digitalisierung
- Digitaltechnik ist nicht gleich Digitaltechnik
- Digitale Verarbeitung analoger Signale
- Das Tor zur digitalen Welt: A/D – Wandler
- Prinzip des D/A – Wandlers
- Analoge Pulsmodulationsverfahren
- DASYLab und die Digitale Signalverarbeitung
- Digitale Signale im Zeit- und Frequenzbereich
- Die Periodendauer Digitaler Signale
- Das periodische Spektrum digitaler Signale
- Das Abtast – Prinzip
- Rückgewinnung des Analogsignals
- Nichtsynchronität Signalverfälschung durch Signalfensterung (Windowing) Checkliste
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Video zu Kapitel 9 |
Kapitel 10 - Digitale Filter
- Hardware versus Software
- Wie analoge Filter arbeiten
- FFT – Filter
- Digitale Filterung im Zeitbereich
- Faltung
- Fallstudie: Entwurf und Einsatz digitaler Filter
- Welligkeit im Durchlassbereich vermeiden
- Die Übertragungsfunktion digitaler Filter
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Video zu Kapitel 10
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Kapitel 11 - Digitale Übertragungstechnik I: Quellencodierung
- Kodierung und Dekodierung digitaler Signale bzw. Daten Komprimierung
- Verlustfreie und verlustbehaftete Komprimierung RLE – Komprimierung .
- HUFFMAN–Komprimierung
- LZW – Kodierung Quellenkodierung von Audio – Signalen
- Delta – Kodierung bzw. Delta – Modulation
- Sigma – Delta – Modulation bzw. –Kodierung
- „Noise – Shaping“ und „Dezimationsfilter“
- Frequenzband–Kodierung und Mehrfachauflösung
- Quadrature Mirror Filter (QMF) .
- Diskrete Wavelet – Transformation und Multi – Skalen – Analyse
- Ausnutzung psychoakustischer Effekte (MPEG) .
- Kodierung und Physik
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Video zu Kapitel 11
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Kapitel 12 - Digitale Übertragungstechnik II: Kanalkodierung
- Fehlerschutz–Kodierung zur Reduzierung der Bitfehlerwahrscheinlichkeit
- Distanz HAMMING – Codes und HAMMING – Distanz Faltungskodierung
- VITERBI – Dekodierung Hard- und Softdecision Kanalkapazität
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Video zu Kapitel 12
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Kapitel 13 - Digitale Übertragungstechnik III: Modulation
- Tastung diskreter Zustände Amplitudentastung (2 – ASK)
- Phasentastung (2 – PSK)
- Frequenztastung (2 – FSK)
- Der Signalraum
- Die Vierphasentastung („Quadraturphasentastung“ QPSK)
- Digitale Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM)
- Vielfach – Zugriff
- Diskrete Multiträgersysteme
- Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM)
- Coded OFDM (COFDM) und Digital Audio Broadcasting (DAB)
- Global System for Mobile Communications (GSM)
- Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL)
- Frequenzbandspreizung: Spread–VSpectrum
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Video zu Kapitel 13
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Kapitel 14 - Neuronale Netze
- Welche Anwendungen gibt es für Neuronale Netze?
- Backpropagation als Fehlerminimierung: die Suche nach dem tiefsten Tal
- Neuronale Netze mit DASYLab entwickeln
- Projekt : Mustererkennung der Signale eines Funktionsgenerators
- Spracherkennung als Beispiel für hochkomplexe, reale Mustererkennung
- Neuronale Netze im industriellen Einsatz
- Neuronale Netze: Ausblick und Grenzen
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Video zu Kapitel 14
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Kapitel 15 - Komplexe dynamische Systeme, Entropie und Selbstorganisation
- Entropie und der 2. Hauptsatz der Thermodynamik
- Dissipative Systeme und Selbstorganisation
- Deterministisches Chaos
- Darstellung dynamischer, nichtlinearer Systeme im Phasenraum
- Komplexe Datenanalyse
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Video zu Kapitel 15 |
Kapitel 16 - Mathematische Modellierung von Signalen - Prozessen - Systemen
- Komplexe Zahlen
- Einfache Operationen mit komplexen Zahlen
- Blickrichtung Anwendungen Klassifizierung Signal verarbeitender Systeme
- FOURIER-Analyse periodischer Signale
- Von der FOURIER-Reihe zur FOURIER-Transformation
- Grundlegende Eigenschaften realer Signale und Systeme im Zeitbereich
- Faltung und Multiplikation
- Korrelation und Faltung
- WIENER-KHINTSHINE- Theorem
- LAPLACE -Transformation
- HILBERT-Transformation
- Operatorenrechnung
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fehlt
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