Pulstechnik: Band I · Grundlagen

1. Einleitung.- 2. Signalbeschreibung im Zeit-und Frequenzbereich für zeitkontinuierliche Vorgänge.- 2.1. Periodische Vorgänge.- 2.1.1. Die Fouriersumme und das komplexe Spektrum.- 2.1.2. Rechteckschwingung, Sägezahnschwingung und Rechteckpuls.- 2.2. Einmalige Vorgänge und die Fouriertransformation.- 2.2.1. Der Übergang von der Fouriersumme zum Fourierintegral.- 2.2.2. Zeitfunktionen mit speziellen Eigenschaften.- 2.2.3. Parsevalsches Theorem.- 2.2.4. Abbildungsgesetze der Fouriertransformation.- 2.2.4.1. Linearität.- 2.2.4.2. Maßstabsänderung.- 2.2.4.3. Zeitverschiebung.- 2.2.4.4. Modulation einer Trägerschwingung durch eine Zeitfunktion.- 2.2.4.5. Differentiation der Zeitfunktion.- 2.2.4.6. Differentiation der Spektraldichtefunktion.- 2.2.4.7. Faltung im Zeit-und Frequenzbereich.- 2.2.4.8. Multiplikation von Zeitfunktionen.- 2.3. Die Laplacetransformation.- 2.3.1. Die verschobene Sprungfunktion.- 2.3.2. Die Diracsche Stoßfunktion.- 2.3.3. Einige wichtige Sätze der Laplacetransformation.- 2.3.3.1. Differentiation und Integration der Zeitfunktion.- 2.3.3.2. Lineare Differentialgleichungen und Entwicklungssatz.- 2.3.3.3. Entwicklungssatz und Einschwingvorgänge in Kettenleitern.- 2.4. Allgemeine Orthogonaldarstellung von Signalen.- 2.4.1. Allgemeines.- 2.4.2. Orthogonale Mäanderfunktionen (Walshfunktionen).- 2.4.3. Graphische Darstellung der Walshfunktionen.- 2.4.4. Orthogonalentwicklung nach Walshfunktionen.- 3. Signalbeschreibung im Zeit-und Frequenzbereich für zeitdiskrete Vorgänge.- 3.1. Diskrete Zeitfunktionen.- 3.1.1. Die Darstellung diskreter Zeitfunktionen.- 3.1.2. Die diskrete Fouriertransformation (DFT).- 3.1.3. Die Rücktransformation in der diskreten Fouriertransformation.- 3.1.4. Die Faltung in der diskreten Fouriertransformation.- 3.2. Schnelle Fouriertransformation (FFT).- 3.3. Die ?-Transformation.- 3.3.1. Die Aufgabenstellung.- 3.3.2. Definition der ?-Transformation.- 3.3.3. Umkehrung der ?-Transformation.- 3.3.4. Eigenschaften der ?-Transformation.- 3.3.4.1. Dämpfungssatz.- 3.3.4.2. Dehnungssatz.- 3.3.4.3. Verschiebungssätze.- 3.3.4.4. Faltungssatz.- 3.3.5. Beispiel zur ?-Transformation.- 3.4. Digitale Filter.- 3.4.1. Digitales Filter ohne Rückführung.- 3.4.2. Digitales Filter mit Rückführung (rekursives Filter).- 3.4.3. Periodizität der Übertragungsfunktion.- 4. Abtasttheoreme.- 4.1. Spektrales und zeitliches Abtasttheorem.- 4.2. Abtastung als Orthogonalentwicklung.- 4.3. Frequenzbandbegrenzte Signale mit von Null verschiedener unterer Bandgrenze.- 5. Spezielle Pulse und Verformungsprobleme.- 5.1. Rechteck-und Cosinusquadrat-Puls.- 5.2. Verformung bei Einschränkung des Frequenzbandes.- 5.3. Pulse in der Funk-und Radartechnik.- 5.4. Pulskompression beim Radar.- 5.5. Das Prinzip der stationären Phase.- 5.6. Das Auflösungsvermögen bei verrauschten Impulsen.- 5.7. Die Reaktion von Netzwerken auf Impulse.- 5.7.1. Die Grundeigenschaften der Übertragungsfunktion von Netzwerken.- 5.7.2. Dämpfungs-und Phaseneigenschaften von Netzwerken minimaler Phase.- 5.7.3. Die Darstellung der Übertragungsfunktion von Netzwerken als Summe von Echofunktionen.- 5.7.3.1. Echoglieder bei Netzwerken mit reiner Dämpfungsverzerrung.- 5.7.3.2. Echoglieder bei Netzwerken minimaler Phase.- 5.7.4. Verformung von Impulsen beim Durchgang durch lineare Netzwerke.- 5.7.4.1. Ein Netzwerk mit linearem Phasengang.- 5.7.4.2. Die Antwort eines idealisierten Tiefpasses.- 5.7.4.3. Der Tiefpaß mit cosinusförmigem Übertragungsfaktor.- 5.7.4.4. Der Tiefpaß mit Gaußschem Übertragungsfaktor.- 5.7.4.5. Wirkung einer reinen Phasenverzerrung.- 5.8. Netzwerkanalyse-Programme.- 6. Stochastische Vorgänge.- 6.1. Verallgemeinerte harmonische Analyse von N. Wiener.- 6.2. Die Kreuzkorrelation.- 6.3. Beispiele für die Analyse zeit-und wertdiskreter stochastischer Vorgänge,.- 6.4. Grundzüge der Systemtheorie stochastischer Vorgänge.- 6.5. Optimale lineare Systeme.- 6.6. Die Barkercodes.- 6.7. Die Ambiguity-Funktion der Ortungstechnik.- 7. Analog-und Digitalsignale, Quantisierung und Codierung.- 7.1. Allgemeines.- 7.2. Analog-Digital-Umsetzung.- 7.2.1. Quantisierung.- 7.2.2. Codierung.- 7.2.3. Weitere Bemerkungen.- 7.3. Digital-Analog-Umsetzung.- 8. Informationstheoretische Grundlagen.- 8.1. Einleitung.- 8.2. Quellencodierung.- 8.2.1. Reduktion der Irrelevanz.- 8.2.2. Reduktion der Redundanz.- 8.2.3. Entscheidungsgehalt, Entropie und Redundanz.- 8.3. Kanalcodierung.- 8.3.1. Fehlererkennende und fehlerkorrigierende Codes.- 8.3.2. Der gestörte Kanal.- 8.3.3. Informationsfluß und Kanalkapazität.- 9. Pulsmodulation.- 9.1. Grundlagen der Modulation.- 9.1.1. Zweck der Modulation.- 9.1.2. Gliederung der Modulationsarten.- 9.1.3. Zuordnung der Bündelungsarten.- 9.2. Sinusvorgang als Modulationsträger.- 9.2.1. Wertkontinuierliche Modulation.- 9.2.1.1. Amplitudenmodulation.- 9.2.1.2. Winkelmodulation.- 9.2.2. Wertdiskrete Modulation.- 9.2.3. Frequenzmäßige Bündelung, Mehrfachmodulation.- 9.2.4. Wirkung von Übertragungsverzerrungen.- 9.2.5. Geräusche und ihre Wirkung.- 9.2.5.1. Die Geräusche und ihre quantitative Erfassung.- 9.2.5.2. Die Geräusch Wirkung bei den Amplitudenverfahren.- 9.2.5.3. Die Geräuschwirkung bei den Winkelverfahren.- 9.2.5.4. Die Geräuschwirkung bei frequenzmäßig gebündelten Signalen nach Mehrfachmodulation.- 9.2.6. Wirkung von Verzerrungen und Geräuschen bei Modulation mit wertdiskreten Signalen.- 9.3. Pulsvorgang als Modulationsträger (Pulsmodulations-Verfahren).- 9.3.1. Historisches.- 9.3.2. Allgemeines über Pulsmodulations-Verfahren.- 9.3.3. Wertkontinuierliche Pulsmodulation.- 9.3.3.1. Pulsamplituden-Modulation (PAM).- 9.3.3.2. Pulsphasen-und Pulsfrequenz-Modulation (PPM und PFM).- 9.3.3.3. Pulsdauer-Modulation (PDM).- 9.3.4. Vergleich der Spektren der Modulationsarten.- 9.3.5. Wertdiskrete Pulsmodulation.- 9.3.5.1. Quantisierung der Signalwerte.- 9.3.5.2. Quantisierte Pulsamplituden-und Pulsphasen-Modulation.- 9.3.5.3. Digitale Modulation.- 9.3.6. Zeitliche Bündelung.- 9.3.7. Amplitudenbündelung, Wertbündelung.- 9.4. Eigenschaften der wertkontinuierlichen Pulsmodulations-Verfahren.- 9.4.1. Eigenschaften der Pulsamplituden-Modulation.- 9.4.1.1. Das Nebensprechen bei der Pulsamplituden-Modulation.- 9.4.1.2. Die Geräusche bei der Pulsamplituden-Modulation.- 9.4.2. Eigenschaften der Pulswinkel-und Pulszeit-Modulation.- 9.4.2.1. Das Nebensprechen bei der Pulsphasen-Modulation.- 9.4.2.2. Die Geräusche bei der Pulsphasen-Modulation.- 9.4.2.3. Das Nebensprechen bei der Pulsdauer-Modulation.- 9.4.2.4. Die Geräusche bei der Pulsdauer-Modulation.- 9.4.3. Der Gewinn an Signal-Geräusch-Abstand durch Kompression und Expansion der Augenblickswerte (Momentanwert-Kompandierung).- 9.4.4. Vergleich der wertkontinuierlichen Pulsmodulations-Verfahren, Mehrfachmodulation.- 10. Digitale Modulation.- 10.1. Die Pulscode-Modulation (PCM).- 10.1.1. Historisches.- 10.1.2. Gliederung eines PCM-Übertragungssystems.- 10.1.3. Codiermethoden.- 10.1.3.1. Die Codierröhre.- 10.1.3.2. Die drei grundlegenden Codiermethoden und ihr Vergleich.- 10.1.3.3. Kombinierte Codiermethoden.- 10.1.3.4. Spezielle Codierverfahren.- 10.1.4. Decodiermethoden.- 10.1.5. Die Codeumsetzung.- 10.1.6. Die Kompandierung.- 10.1.7. Die Quantisierungsverzerrung.- 10.1.7.1. Die Verzerrungsleistung.- 10.1.7.2. Das Spektrum der Quantisierungsverzerrungen.- 10.1.7.3. Der Signal-Geräusch-Abstand, der Klirrfaktor.- 10.1.7.4. Die Restdämpfung.- 10.1.7.5. Das Grundgeräusch und Nebensprechen.- 10.2. Die Deltamodulation (DM) und die Differenz-Pulscode-Modulation (DPCM).- 10.2.1. Verfahren zur Differenzwertbildung.- 10.2.2. Die Deltamodulation (DM).- 10.2.2.1. Die einfache Deltamodulation.- 10.2.2.2. Verbesserte Verfahren der Deltamodulation.- 10.2.3. Die Differenz-Pulscode-Modulation (DPCM).- 10.2.3.1. Prinzip der DPCM.- 10.2.3.2. Der Signal-Geräusch-Abstand bei der DPCM.- 10.3. Vergleich der digitalen Modulationsverfahren.- 10.4. Übertragungseigenschaften digital modulierter Signale.- 10.4.1. Signalarten und -formen.- 10.4.2. Einflüsse von Störungen und Verzerrungen bei digital modulierten Signalen.- 10.4.3. Zusammenhang zwischen Fehlerwahrscheinlichkeit und Geräuschleistung nach der Demodulation.- 10.5. Mehrfachmodulation.- 10.6. Maßnahmen zur Synchronisation.