*Die Aufgabe gehört zum Kapitel [[Signal_Representation/Fourier_Transform_and_Its_Inverse|Fouriertransformation und –rücktransformation]].
*This exercise belongs to the chapter [[Signal_Representation/Fourier_Transform_and_Its_Inverse|Fourier Transform and Its Inverse]].
*Weitere Informationen zu dieser Thematik liefert das Lernvideo [[Kontinuierliche_und_diskrete_Spektren_(Lernvideo)|Kontinuierliche und diskrete Spektren]].
*Further information on this topic can be found in the learning video [[Kontinuierliche_und_diskrete_Spektren_(Lernvideo)|Kontinuierliche und diskrete Spektren]].
*Zur Lösung dieser Aufgabe können Sie auf die folgenden Formeln zurückgreifen:
*Zur Lösung dieser Aufgabe können Sie auf die folgenden Formeln zurückgreifen:
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===Fragebogen===
===Questions===
<quiz display=simple>
<quiz display=simple>
{Berechnen Sie die Spektralfunktion ${X(f)}$. Welcher Spektralwert ergibt sich bei der Frequenz $f = 500 \,\text{Hz}$?
{Calculate the spectral function ${X(f)}$. What spectral value results at the frequency $f = 500 \,\text{Hz}$?
{Geben Sie die Spektralfunktion ${X(f)}$ unter Verwendung der Spaltfunktion $\text{si}(x) = \sin(x)/x$ an. Welcher Wert ergibt sich für $f = 0$?
{Give the spectral function ${X(f)}$ using the slit function $\text{si}(x) = \sin(x)/x$ . What value results for $f = 0$?
|type="{}"}
|type="{}"}
$X(f = 0) \ = \ $ { 1 3% } $\text{mV/Hz}$
$X(f = 0) \ = \ $ { 1 3% } $\text{mV/Hz}$
{Bei welcher Frequenz $f = f_0$ hat das Spektrum ${X(f)}$ die erste Nullstelle?
{At what frequency $f = f_0$ does the spectrum ${X(f)}$ have the first zero?
|type="{}"}
|type="{}"}
$f_0 \ = \ $ { 1 3% } $\text{kHz}$
$f_0 \ = \ $ { 1 3% } $\text{kHz}$
{Welche der beiden Aussagen sind zutreffend?
{Which of the two statements is true?
|type="[]"}
|type="[]"}
+ Bei allen Vielfachen von $f_0$ hat das Spektrum Nullstellen.
+ At all multiples of $f_0$ the spectrum has zeros.
- Bei der Frequenz $f = 1.5 \cdot f_0$ ist die Spektralfunktion negativ.
- At the frequency $f = 1.5 \cdot f_0$ the spectral function is negative.
</quiz>
</quiz>
===Musterlösung===
===Solution===
{{ML-Kopf}}
{{ML-Kopf}}
'''(1)''' Unter Ausnutzung der genannten Symmetrieeigenschaften gilt mit der Abkürzung $\omega = 2\pi f$:
'''(1)''' Taking advantage of the above symmetry properties, the abbreviation $\omega = 2\pi f$ holds:
*Bei der Frequenz $f = 1/(2T) = 500 \,\text{Hz}$ ist das Argument der Cosinusfunktion gleich $\pi$ und die Cosinusfunktion selbst gleich $-1$. Daraus folgt:
*At frequency $f = 1/(2T) = 500 \,\text{Hz}$ the argument of the cosine function is equal to $\pi$ and the cosine function itself is equal to $-1$. It follows:
'''(2)''' Mit der trigonometrischen Umformung ${1}/{2} \cdot (1 - \cos (2 \alpha)) = \sin^2(\alpha)$ erhält man für die Spektralfunktion:
'''(2)''' With the trigonometric transformation ${1}/{2} \cdot (1 - \cos (2 \alpha)) = \sin^2(\alpha)$ one obtains for the spectral function:
Let the pulse amplitude be $A = 1\, \text{V}$, the time parameter $T = 1 \text{ ms}$. For all times $|\hspace{0.05cm} t \hspace{0.05cm} | > T$ ist ${x(t)} = 0$.
To calculate the spectral function ${X(f)}$ you can exploit the following properties:
The time function is even and thus the spectral function is real:
At frequency $f = 1/(2T) = 500 \,\text{Hz}$ the argument of the cosine function is equal to $\pi$ and the cosine function itself is equal to $-1$. It follows: