Difference between revisions of "Gesetzmäßigkeiten der Fouriertransformation (Lernvideo)"

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=== Teil 1 ===
 
=== Teil 1 ===
Verdeutlicht wird die Fourierreihen-Approximation für ein periodisches, mittelwertfreies und gerades Zeitsignal $x(t)$. Ein solches führt nach der Fouriertransformation stets zu einem Linienspektrum  $X(f)$. Der Abstand zweier Spektrallinien ist dabei gleich dem Kehrwert der Periodendauer $T_0$. Eingegangen wird auch auf die vereinfachte Forierkoeffizientenberechnung aufgrund von Symmetrieeigenschaften (Dauer 3:25).
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Ausgehend vom Gleichsignal  $x_1(t) = A$  und der Spektralfunktion  $X_1(f) = A \cdot \delta(f)$  werden durch sukzessives Anwenden der Gesetzmäßigkeiten der Fouriertransformation neue Zeitfunktionen  $x_i(t)$  und zugehörige Spektren  $X_i(f)$  abgeleitet. Im ersten Teil werden dabei die Anwendungen von Vertauschungssatz, Verschiebungssatz und  Ähnlichkeitssatz verdeutlicht  (Dauer 5:56).
  
 
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=== Teil 2 ===
 
=== Teil 2 ===
Nun wird die Fourierreihendarstellung beispielhaft für das Dreiecksignal und das Rechtecksignal hergeleitet. Anhand von Simulationsergebnissen wird insbesondere der entstehende Fehler durch Abbruch der Fourierreihe angegeben. Abschließend wird das Gibbsche Phänomen am Beispiel des Rechtecksignals erläutert (Dauer 8:34).   
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Im zweiten Teil wird das sukzessive Anwenden der Gesetzmäßigkeiten der Fouriertransformation fortgesetzt. Betrachtet wird hier die Linearkombination von Signalen, zum Beispiel die Differenz&nbsp; $x_5(t) = x_3(t)-x_4(t)$. Anschließend folgt der Integrationssatz, der Differentiationssatz sowie der ZuordnungssatzDas Endergebnis&nbsp; $X_7(f)$&nbsp; ist identisch mit der Spektralfunktion, die zu Beginn von Teil 1 mit dem ersten Fourierintegral berechnet wurde&nbsp; (Dauer 5:54).   
  
 
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Dieses Lernvideo wurde 2006 am [http://www.lnt.ei.tum.de/startseite Lehrstuhl für Nachrichtentechnik] der [https://www.tum.de/ Technischen Universität München] konzipiert und realisiert.<br>
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Dieses Lernvideo wurde 2006 am&nbsp; [http://www.lnt.ei.tum.de/startseite "Lehrstuhl für Nachrichtentechnik"]&nbsp; der&nbsp; [https://www.tum.de/ "Technischen Universität München"]&nbsp; konzipiert und realisiert.<br>
Buch und Regie: [[Biografien_und_Bibliografien/An_LNTwww_beteiligte_Mitarbeiter_und_Dozenten#Prof._Dr.-Ing._habil._G.C3.BCnter_S.C3.B6der_.28am_LNT_seit_1974.29|Günter Söder]] und [[Biografien_und_Bibliografien/An_LNTwww_beteiligte_Mitarbeiter_und_Dozenten#Dr.-Ing._Klaus_Eichin_.28am_LNT_von_1972-2011.29|Klaus Eichin]] &nbsp; Sprecher: [[Biografien_und_Bibliografien/An_LNTwww_beteiligte_Mitarbeiter_und_Dozenten#Prof._Dr.-Ing._habil._G.C3.BCnter_S.C3.B6der_.28am_LNT_seit_1974.29|Günter Söder]]  &nbsp; Realisierung: [[Biografien_und_Bibliografien/An_LNTwww_beteiligte_Studierende#Franz_Kohl_.28Diplomarbeit_LB_2004.2C_danach_freie_Mitarbeit_bis_2006.29|Franz Kohl]] und [[Biografien_und_Bibliografien/An_LNTwww_beteiligte_Mitarbeiter_und_Dozenten#Manfred_J.C3.BCrgens_.28am_LNT_von_1981-2010.29|Manfred Jürgens]] .
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Buch und Regie:&nbsp; [[Biographies_and_Bibliographies/An_LNTwww_beteiligte_Mitarbeiter_und_Dozenten#Prof._Dr.-Ing._habil._G.C3.BCnter_S.C3.B6der_.28at_LNT_since_1974.29|&raquo;Günter Söder&laquo;]]&nbsp; und&nbsp; [[Biographies_and_Bibliographies/An_LNTwww_beteiligte_Mitarbeiter_und_Dozenten#Dr.-Ing._Klaus_Eichin_.28at_LNT_from_1972-2011.29|&raquo;Klaus Eichin&laquo;,]] &nbsp; Sprecher:&nbsp; [[Biographies_and_Bibliographies/An_LNTwww_beteiligte_Mitarbeiter_und_Dozenten#Prof._Dr.-Ing._habil._G.C3.BCnter_S.C3.B6der_.28at_LNT_since_1974.29|&raquo;Günter Söder&laquo;,]]  &nbsp; Realisierung:&nbsp; [[Biographies_and_Bibliographies/An_LNTwww_beteiligte_Studierende#Franz_Kohl_.28Diplomarbeit_LB_2004.2C_danach_freie_Mitarbeit_bis_2006.29|&raquo;Franz Kohl&laquo;]]&nbsp; und&nbsp; [[Biographies_and_Bibliographies/An_LNTwww_beteiligte_Mitarbeiter_und_Dozenten#Manfred_J.C3.BCrgens_.28at_LNT_from_1981-2010.29|&raquo;Manfred Jürgens&laquo;]].
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=== Part 1 ===
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Starting from the DC signal&nbsp; $x_1(t) = A$&nbsp; and the spectral function&nbsp; $X_1(f) = A \cdot \delta(f)$&nbsp; new time functions&nbsp; $x_i(t)$&nbsp; and corresponding spectra&nbsp; $X_i(f)$&nbsp; are derived by successively applying the laws of the Fourier transform. In the first part, the applications of the permutation theorem, displacement theorem and similarity theorem are clarified&nbsp; (Duration 5:56).
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=== Part 2 ===
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In the second part the successive application of the laws of the Fourier transform is continued. Here the linear combination of signals is considered, for example the difference $x_5(t) = x_3(t)-x_4(t)$. This is followed by the integration theorem, the differentiation theorem, and the assignment theorem.  The final result&nbsp; $X_7(f)$&nbsp; is identical to the spectral function calculated at the beginning of Part 1 with the first Fourier integral&nbsp; (duration 5:54). 
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This educational video was conceived and realized in 2006 at the&nbsp; [http://www.lnt.ei.tum.de/startseite "Chair of Communications Engineering"]&nbsp; of the&nbsp; [https://www.tum.de/ "Technical University of Munich"].&nbsp;
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Im Zuge der LNTwww-Neugestaltung (Version 3) wurden diese Lernvideos 2016/2017 durch [[Biografien_und_Bibliografien/An_LNTwww_beteiligte_Mitarbeiter_und_Dozenten#Tasn.C3.A1d_Kernetzky.2C_M.Sc._.28am_LNT_seit_2014.29|Tasnád Kernetzky]] und einigen Studenten in moderne Formate konvertiert, um von möglichst vielen Browsern wie Firefox, Chrome und Safari, als auch von Smartphones wiedergegeben werden zu können.
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Latest revision as of 19:59, 18 March 2023

  !!! The learning video is in German language  (images and sound).  There is an English summary at the end of this file !!! 

Teil 1

Ausgehend vom Gleichsignal  $x_1(t) = A$  und der Spektralfunktion  $X_1(f) = A \cdot \delta(f)$  werden durch sukzessives Anwenden der Gesetzmäßigkeiten der Fouriertransformation neue Zeitfunktionen  $x_i(t)$  und zugehörige Spektren  $X_i(f)$  abgeleitet. Im ersten Teil werden dabei die Anwendungen von Vertauschungssatz, Verschiebungssatz und Ähnlichkeitssatz verdeutlicht  (Dauer 5:56).

Teil 2

Im zweiten Teil wird das sukzessive Anwenden der Gesetzmäßigkeiten der Fouriertransformation fortgesetzt. Betrachtet wird hier die Linearkombination von Signalen, zum Beispiel die Differenz  $x_5(t) = x_3(t)-x_4(t)$. Anschließend folgt der Integrationssatz, der Differentiationssatz sowie der Zuordnungssatz. Das Endergebnis  $X_7(f)$  ist identisch mit der Spektralfunktion, die zu Beginn von Teil 1 mit dem ersten Fourierintegral berechnet wurde  (Dauer 5:54).

Dieses Lernvideo wurde 2006 am  "Lehrstuhl für Nachrichtentechnik"  der  "Technischen Universität München"  konzipiert und realisiert.
Buch und Regie:  »Günter Söder«  und  »Klaus Eichin«,   Sprecher:  »Günter Söder«,   Realisierung:  »Franz Kohl«  und  »Manfred Jürgens«.

Im Zuge der LNTwww-Neugestaltung (Version 3) wurden diese Lernvideos 2016/2017 von  »Tasnád Kernetzky«  und einigen Studenten in moderne Formate konvertiert, um von möglichst vielen Browsern  (wie Firefox, Chrome, Safari)  als auch von Smartphones wiedergegeben werden zu können.



English summary:


Regularities to the Fourier transform

Part 1

Starting from the DC signal  $x_1(t) = A$  and the spectral function  $X_1(f) = A \cdot \delta(f)$  new time functions  $x_i(t)$  and corresponding spectra  $X_i(f)$  are derived by successively applying the laws of the Fourier transform. In the first part, the applications of the permutation theorem, displacement theorem and similarity theorem are clarified  (Duration 5:56).

Part 2

In the second part the successive application of the laws of the Fourier transform is continued. Here the linear combination of signals is considered, for example the difference $x_5(t) = x_3(t)-x_4(t)$. This is followed by the integration theorem, the differentiation theorem, and the assignment theorem. The final result  $X_7(f)$  is identical to the spectral function calculated at the beginning of Part 1 with the first Fourier integral  (duration 5:54).

This educational video was conceived and realized in 2006 at the  "Chair of Communications Engineering"  of the  "Technical University of Munich"