Difference between revisions of "Aufgaben:Exercise 1.4Z: Complex Nyquist Spectrum"

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Betrachtet wird ein Impuls $g(t)$ mit dem Spektrum gemäß der Skizze. Man erkennt aus dieser Darstellung:
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*Der Realteil von $G(f)$ verläuft trapezförmig mit den beiden Eckfrequenzen $f_{1} = 3 \ \rm kHz$ und $f_{2} = 7 \ \rm kHz$.
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Im Bereich $|f| < f_{1}$ gilt $Re[G(f)]$ = $A = 10^{-4} \ \rm V/Hz$.
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*Der Imaginärteil von $G(f)$ wird für die Teilaufgaben (1) bis (5) stets zu $0$ angenommen. In diesem Fall ist $g(t)$ sicher ein Nyquistimpuls.
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*Ab der Teilaufgabe (6) hat der Imaginärteil $Im[G(f)]$ im Bereich $f_{1} \leq | f | \leq f_{2}$ einen Dreiecksverlauf mit den Werten $\pm B$ bei den Dreieckspitzen.
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Zu überprüfen ist, ob der Impuls $g(t)$ auch mit komplexem Spektrum der ersten Nyquistbedingung genügt:
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:$$g(\nu
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T)  =  \left\{ \begin{array}{c} g_0  \\
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0 \\  \end{array} \right.\quad
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\begin{array}{*{1}c} {\rm{f\ddot{u}r}}
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\\  {\rm{f\ddot{u}r}}  \\ \end{array}\begin{array}{*{20}c}
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\nu = 0 \hspace{0.05cm}, \\
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\nu \ne 0  \hspace{0.1cm}.  \\
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\end{array}$$
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Im Verlauf dieser Aufgabe wird auf folgende Beschreibungsgrößen Bezug genommen:
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*Die Nyquistfrequenz gibt den Symmetriepunkt des Flankenabfalls an:
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:$$f_{\rm Nyq}= \frac{1}{2T}= \frac{f_1 +f_2 }
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{2 }\hspace{0.05cm}.$$
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*Der Rolloff–Faktor ist ein Maß für die Flankensteilheit:
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:$$r = \frac{f_2 -f_1 }
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{f_2 +f_1 } \hspace{0.05cm}.$$
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Die Aufgabe bezieht sich auf das [[Digitalsignalübertragung/Eigenschaften_von_Nyquistsystemen|Eigenschaften von Nyquistsystemen]] Als bekannt vorausgesetzt werden kann die Fourierrücktransformierte $g(t)$ eines trapezförmigen Nyquistspektrums mit Rolloff&ndash;Faktor $r$:
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Ein dreieckförmiges Tiefpass&ndash;Spektrum $G(f)$, das auf $| f | < f_{0}$ begrenzt ist und für das $G(f = 0) = B$ gilt, führt nach der Fourierrücktransformation zu folgender Zeitfunktion:
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:$$g ( t )= B \cdot f_0 \cdot {\rm si}^2 \left ( {\pi f_0
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t}\right)\hspace{0.05cm}.$$
  
  

Revision as of 17:00, 4 November 2017


Komplexes Nyquistspektrum

Betrachtet wird ein Impuls $g(t)$ mit dem Spektrum gemäß der Skizze. Man erkennt aus dieser Darstellung:

  • Der Realteil von $G(f)$ verläuft trapezförmig mit den beiden Eckfrequenzen $f_{1} = 3 \ \rm kHz$ und $f_{2} = 7 \ \rm kHz$.

Im Bereich $|f| < f_{1}$ gilt $Re[G(f)]$ = $A = 10^{-4} \ \rm V/Hz$.

  • Der Imaginärteil von $G(f)$ wird für die Teilaufgaben (1) bis (5) stets zu $0$ angenommen. In diesem Fall ist $g(t)$ sicher ein Nyquistimpuls.
  • Ab der Teilaufgabe (6) hat der Imaginärteil $Im[G(f)]$ im Bereich $f_{1} \leq | f | \leq f_{2}$ einen Dreiecksverlauf mit den Werten $\pm B$ bei den Dreieckspitzen.

Zu überprüfen ist, ob der Impuls $g(t)$ auch mit komplexem Spektrum der ersten Nyquistbedingung genügt:

$$g(\nu T) = \left\{ \begin{array}{c} g_0 \\ 0 \\ \end{array} \right.\quad \begin{array}{*{1}c} {\rm{f\ddot{u}r}} \\ {\rm{f\ddot{u}r}} \\ \end{array}\begin{array}{*{20}c} \nu = 0 \hspace{0.05cm}, \\ \nu \ne 0 \hspace{0.1cm}. \\ \end{array}$$

Im Verlauf dieser Aufgabe wird auf folgende Beschreibungsgrößen Bezug genommen:

  • Die Nyquistfrequenz gibt den Symmetriepunkt des Flankenabfalls an:
$$f_{\rm Nyq}= \frac{1}{2T}= \frac{f_1 +f_2 } {2 }\hspace{0.05cm}.$$
  • Der Rolloff–Faktor ist ein Maß für die Flankensteilheit:
$$r = \frac{f_2 -f_1 } {f_2 +f_1 } \hspace{0.05cm}.$$


Hinweis:

Die Aufgabe bezieht sich auf das Eigenschaften von Nyquistsystemen Als bekannt vorausgesetzt werden kann die Fourierrücktransformierte $g(t)$ eines trapezförmigen Nyquistspektrums mit Rolloff–Faktor $r$:

Ein dreieckförmiges Tiefpass–Spektrum $G(f)$, das auf $| f | < f_{0}$ begrenzt ist und für das $G(f = 0) = B$ gilt, führt nach der Fourierrücktransformation zu folgender Zeitfunktion:

$$g ( t )= B \cdot f_0 \cdot {\rm si}^2 \left ( {\pi f_0 t}\right)\hspace{0.05cm}.$$


Fragebogen

1

Multiple-Choice Frage

Falsch
Richtig

2

Input-Box Frage

$\alpha$ =


Musterlösung

(1)  (2)  (3)  (4)  (5)  (6)