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Forum: Offtopic Klausuraufgaben


Autor: Nico Kol (fresher)
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Hi ich schreibe bald eine Klausur in Signal und Messwertverarbeitung und 
habe da ein paar Fragen. Muss die Klausur leider bei einem anderen Prof 
schreiben, da der Andere sie nicht mehr anbietet.
Habe mich durch sein Skript gekämpft aber leider nichts gefunden wie ich 
manche Aufgaben hier angehen soll.

Dachte da hier einige sich in diesem Gebiet auskennen, könnte ich hier 
Hilfe bekommen :)


Mittels MATLAB wird eine schnelle Fouriertransformation eines 
Spannungssignals mit 1024 Messpunkten durchgeführt.
Die Messzeit beträgt 1.024ms. Nun soll ein Spektrum (Effektivwert über 
Frequenz) grafisch dargestellt werden.

1. Welchen nutzbaren Frequenzbereich (in Hz) umfasst das Spektrum?
Welche Grenzfrequenz sollte das Anti-Aliasing-Filter haben?

Abtastzeit berechnen: Fa=Messpunkte/Messzeit= ergibt eine Abtastfrequenz 
von 1000Hz. Nach dem Abtasttheorem ist doch die Nutzfrequenz dann 500Hz?

2. Wie groß ist die Frequenzauflösung?

dF= Messpunkte / Abtastfrequenz = 1,024HZ?

3. Welche Punkte des Spektrums (S0 .. S1023) enthalten die 
Nutzinformation?

Was meint der denn hiermit?? die Aufgabe gibts bei Ihm öfters in den 
Klausuren

4. Wie wird die Skalierung der Frequenzachse durchgeführt?
Geben Sie die Formel für die Zuordnung des Index n (0..1023) zur 
Frequenz fn an! Welche Besonderheit hat hier die Darstellung in MATLAB?

??

5. Wie wird die Skalierung der Amplituden (inklusive DC) durchgeführt?
Es soll der Effektivwert ausgegeben werden!

??

6. Welche Information enthält der Phasenwinkel der Spektralfunktion?
Welche Voraussetzung ist hier bei der Messwerterfassung zu beachten ?

Ok das ist klar, will hier nur keinen langen Text schreiben.

7. Erklären Sie anhand eines Beispiels (Werte für Amplitude und Frequenz 
angeben), wie Aliasing die Messwerte verfälschen kann.

Eigentlich auch klar in der Theorie.

8. Erklären Sie anhand eines Beispiels das Leakage – Phänomen.

auch Klar

9. Was ist bezüglich der Skalierung der Amplitude bei Verwendung einer 
Fensterfunktion (Beispiel Hammingfenster) zu beachten?

??

10. Welche Frequenzauflösung erhalten Sie schätzungsweise bei Verwendung 
eines Hammingfensters ?

??

11. Wie kann man aus dem Amplitudenspektrum ein Leistungsspektrum 
erzeugen?
Welche Einheit hat beim Leistungsspektrum die Ordinate 
(„Amplitudenachse“)?

meint der damit das man die Amplitude quadriert und darauß sich dann das 
Leistungsspektrum ergibt? Eineit= V²/Hz??

Autor: D. I. (Gast)
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Lass mich raten, du hast die Vorlesung des anderen Profs nicht besucht 
oder die dort angebotenen Übungen mitgemacht?

Ich sage nur

Beitrag "Einheitlicher Umgang mit faulen Schülern etc.?"

Autor: Nico Kol (fresher)
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Ich habe die Vorlesung des anderen Profs besucht gehabt und auch seine 
Labore, das liegt jetzt aber schon über 1 jahr her. Muss die Klausur 
nachschreiben.
Dieser Prof hat aber eine Komplett andere Fragestellung als der Andere 
in seinen Klausuren.

Schreib momentan meine Dip. arbeit 600km von der FH und kann net mal 
eben vorbeikommen und mit dem Prof alles bequatschen, und auf email 
reagiert der auch nicht. Daher wende ich mich an Euch.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Nico Kol schrieb:

> Die Messzeit beträgt 1.024ms.

Sind damit nun 1,024 s gemeint (deutsche Schreibweise, Punkt als
Tausender-Trennzeichen) oder 1,024 ms (englischer Dezimalpunkt)?

> Abtastzeit berechnen: Fa=Messpunkte/Messzeit= ergibt eine Abtastfrequenz
> von 1000Hz. Nach dem Abtasttheorem ist doch die Nutzfrequenz dann 500Hz?

Ja, falls 1,024 s gemeint waren.

> 3. Welche Punkte des Spektrums (S0 .. S1023) enthalten die
> Nutzinformation?
>
> Was meint der denn hiermit?? die Aufgabe gibts bei Ihm öfters in den
> Klausuren

Ich bin kein Signaltheoretiker, aber war da nicht was, dass das
Spektrum dann gespiegelt nochmal auftaucht im Ergebnis der FFT?

Autor: Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)
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Nee, oder? Das da oben sind Grundlagen der Signalverarbeitung. Da wurde 
viel totes Holz damit bedruckt.

Autor: Nico Kol (fresher)
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@ D. I. und Michael

Hauptsache seinen Senf dazu geben, aber nichts nützliches zu beitragen??
Ein Link zum totem Holz der eine weiter hilf wäre vielleicht nicht 
verkehrt?

Wenn solche fragen in Forum nicht erwünscht sind, dann vielleicht 
einfach nicht darauf antworten. Dann wird sich das von alleine lösen. Da 
braucht an auch keine Thread zu, wo man die Sache tot diskutiert. 
Vorsicht -> IMHO

Die Aufgaben habe ich soweit schon selber gelöst, mir fehlt eigentlich 
nur noch eine:

10. Welche Frequenzauflösung erhalten Sie schätzungsweise bei Verwendung
eines Hammingfensters ?

Durch die Fensterung verschlechtert sich ja die Auflösung. Gibt es bei 
Hamming oder Hanning einen bestimmten Faktor, mit der man multiplizieren 
muss? Oder wie kann ich die neue Frequenzauflösung abschätzen?

Habe da noch nichts zu gefunden.

Autor: Michael H. (michael_h45)
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Nico Kol schrieb:
> Hamming oder Hanning
Du hast dich also schon ausgiebig damit beschäftigt...

Autor: Nico Kol (fresher)
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Hab ich irgendwo geschrieben, dass ich mich damit ausgiebig 
auseinandergesetzt habe?

Und wo liegt den das Problem bei den 2 Fensterfunktionen?

Es gibt sowohl das Hamming- als auch das Hanning-Fenster.

Autor: Michael H. (michael_h45)
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Nico Kol schrieb:
> Hab ich irgendwo geschrieben, dass ich mich damit ausgiebig
> auseinandergesetzt habe?
Bitte vielmals um Verzeihung, dass ich angenommen habe, ein Student 
würde sich wenigstens mit dem Stoff der Klausuren auseinandersetzen.
Wie leichtfertig!

Autor: D. I. (Gast)
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Nico Kol schrieb:
> Hab ich irgendwo geschrieben, dass ich mich damit ausgiebig
> auseinandergesetzt habe?

Na dann STFU & GTFO

Autor: Nico Kol (fresher)
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D.I. Brauchst nicht gleich unfreundlich zu werden! Wenn du selber zu den 
Thema nix beizutragen hast, gilt das gleiche für dich auch!

Jetzt habt ihr hier mehrmals geantwortet, aber auf meine Frage ist von 
euch trotzdem kein einziger drauf eingegangen. Keiner von euch hat auch 
nur ansatzweise irgendwas dazu beigetragen, dass mir das Thema 
verständlicher wird.

Auf meinen Hinweis aber, dass ich mich mit dem Thema noch nicht 
ausgiebig beschäftigt habe, wird sofort drauf los gekloppt.

Autor: Michael H. (michael_h45)
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Nico Kol schrieb im Beitrag #2100264
> Auf meinen Hinweis aber, dass ich mich mit dem Thema noch nicht
> ausgiebig beschäftigt habe, wird sofort drauf los gekloppt.
und woran koennte das jetzt wohl liegen, hm?

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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@Nico Kol:

Ich tat mir mit der Signalverarbeitung auch etwas schwer. Es gab einen 
neuen Prof., und auch noch keine Übungsklausuren. Die Übungen gingen im 
Schweinsgalopp, es gab keine Einführung in Tools z.B. Matlab, und es war 
didaktisch also so gut wie Null.

Am besten setzt du dich mal in die Hochschulbibliothek, und schnappst 
dir ein paar Bücher. Auch wenn du mit den alten Themen etwas versuchst, 
weiter zu kommen. Nach und nach, lernt man so auch einiges.

Das ist natürlich nichts für Auswendiglerner, sondern für den, der was 
verstehen will.

Autor: Nico Kol (fresher)
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Hallo Wilhelm,

das Problem ist ja das ich 600km von meine FH entfernt bin.
Kann da net einfach mal hinfahren. Deswegen versuche ich mir das ganze 
aus seinem Skript und dem Internet zusammen zu reinem. Die anderen 
Antworten habe ich schon gefunden und eigentlich auch verstanden wieso 
das so ist.

Mir geht es eigentlich nur noch um die letzte Frage:

10. Welche Frequenzauflösung erhalten Sie schätzungsweise bei Verwendung
eines Hammingfensters ?

Die Anspielung vom Michael verstehe ich bis jetzt auch nicht.
Er macht sich ja auch nicht die Mühe das mal zu erklären.

> Hamming oder Hanning
>Du hast dich also schon ausgiebig damit beschäftigt...


Es gibt doch ein Hamming und ein Hanning-Fenster, wo liegt denn da das 
Problem in meiner Frage?? Verwechsle ich da was?

Im Internet habe ich mal was davon gelesen, dass sich die 
Frequenzauflösung
bei einem Hamminfenster um den Faktor 1.5 verschlechtert, stimmt das 
aber??
Habe bis jetzt keine andere Quelle gefunden die das bestätigt.

Autor: Matthias S. (dachs)
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>Die Anspielung vom Michael verstehe ich bis jetzt auch nicht.

Dann hier mal im KLARTEXT:
Du bist faul. Niemand hier hat Bock, Deine Faulheit auch noch zu 
unterstuetzen.

>Er macht sich ja auch nicht die Mühe das mal zu erklären.
Genau wie du Dir nicht die Muehe machst, Dich mit dem Thema zu 
beschaeftigen.
Allerdings wird das von Dir erwartet, von Michael nicht.

Matthias

Autor: Seb xxx (dill)
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> Die Anspielung vom Michael verstehe ich bis jetzt auch nicht.
> Er macht sich ja auch nicht die Mühe das mal zu erklären.
>
>> Hamming oder Hanning
>>Du hast dich also schon ausgiebig damit beschäftigt...

das problem ist, dass michael bis eben nicht wusste, dass es auch ein 
hanning-fenster gibt und er davon ausging, dass du nicht wusstest wie 
hamming geschrieben wird.

Autor: Michael H. (michael_h45)
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Seb xxx schrieb:
> das problem ist, dass michael bis eben nicht wusste, dass es auch ein
> hanning-fenster gibt und er davon ausging, dass du nicht wusstest wie
> hamming geschrieben wird.
nein, das ist nicht das problem =)

Beitrag #2101096 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #2101103 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #2101178 wurde von einem Moderator gelöscht.
Autor: Daniel -------- (root)
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es geht hier ziemlich heiss zu ...
Nico hat ja nachgeholt und eigene Fragen beantwortet
Es wäre nett (für andere), wenn er sich zitieren würde und
die gefundenen Antworten erläutern würde.

@all
es gibt deutlich faulere (An)Fragen, die lediglich 5 Minuten
googlen erfordern würden. Das sehe ich hier nicht. Zum anderen
gehören Fragen dieser Art (Signalverabeitung) zu der selteneren Sorte
hier im Forum.

Ich kenne nur die Grundlagen der Signalverarbeitung. Wenn jemand
hier aber die Fragen vernünftig/bildlich/einprägsam beantworten
würde, würde ich und wahrscheinlich andere auch davon profitieren.

Autor: Michael H. (michael_h45)
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Daniel -------- schrieb:
> es gibt deutlich faulere (An)Fragen, die lediglich 5 Minuten
ja, das ist aber nicht, was mich hier stört.
es ist die "ich muss ja nicht in die vorlesung\übung\tutorien gehen, um 
das fach zu bestehen"-einstellung.

es gibt leute mit fertigem abschluss mit 1.0, die einem ohne mit der 
wimper zu zucken 3kA Basisstrom für einen kleinsignaltransistor 
ausrechnen und dann mit dem ergebnis weitermachen.
weil sie keine greifbare vorstellung von spannung strom, ladung und 
fluss haben, weil sie praktisch NICHTS (ja, ganz richtig: NICHTS) aus 
ihrem studium wirklich begriffen haben. weder feine zusammenhänge, noch 
einen großen überblick.

die rechnen dir alles mit formelsammlung aus, kriegen ihre 1 in der 
klausur und haben NICHTS vom fach verstanden.
sie können nicht selbständig probleme lösen, weil sie es nicht 
nachvollziehen können, um es in durchschaubare, lösbare einzelprobleme 
zu zerlegen.
die kannst du zu vielleicht 10% von dem brauchen, was den 
ingenieursberuf ausmacht.

es ist mir unbegreiflich, dass unis solche leute durchkommen lassen.
aber in unserer personalabteilung ist es mittlerweile zum glück so weit, 
dass wir denen vermittelt haben, wie man solche kandidaten zielsicher 
identifiziert.

Autor: Michael H. (michael_h45)
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@Nico: üb schon mal das Wort "Fachkräftemangel" - du wirst es später oft 
bejammern.

Autor: D. I. (Gast)
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Michael H. schrieb:
> es gibt leute mit fertigem abschluss mit 1.0, die einem ohne mit der
> wimper zu zucken 3kA Basisstrom für einen kleinsignaltransistor
> ausrechnen und dann mit dem ergebnis weitermachen.
> weil sie keine greifbare vorstellung von spannung strom, ladung und
> fluss haben, weil sie praktisch NICHTS (ja, ganz richtig: NICHTS) aus
> ihrem studium wirklich begriffen haben. weder feine zusammenhänge, noch
> einen großen überblick.
>
> die rechnen dir alles mit formelsammlung aus, kriegen ihre 1 in der
> klausur und haben NICHTS vom fach verstanden.

und die oft gescholtenen 3.7 studenten sind die überflieger, die nur 
keine chance in der echten Welt bekommen ihr echtes Wissen zu beweisen, 
...

immer diese beiden urban legends, ...

Der Regelfall ist wohl eher umgekehrt, die besseren Studenten liefern 
meist auch bessere Ergebnisse und umgekehrt. Aber anscheinend läuft es 
in der E-Technik fundamental anders als in der Informatik, mh?! Wohl 
eher nicht.

Autor: Michael H. (michael_h45)
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D. I. schrieb:
> und die oft gescholtenen 3.7 studenten sind die überflieger, die nur
> keine chance in der echten Welt bekommen ihr echtes Wissen zu beweisen,
dass ein abschluss mit 1 vorm komma sofort heißt, dass der nichts taugt, 
habe ich nie gesagt.
dass ein 3,7-student der überflieger ist, habe ich genauso wenig gesagt.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Nico Kol schrieb:

> Im Internet habe ich mal was davon gelesen, dass sich die
> Frequenzauflösung
> bei einem Hamminfenster um den Faktor 1.5 verschlechtert, stimmt das
> aber??

Ich würde sagen, es stimmt nicht.  Ich habe eine Viertelstunde lang
gegoogelt, hatte nach dem Wikipedia-Artikel (in dem Fall dem
englischen, aber der deutsche ist auch nicht schlecht) über die
Fensterfunktionen ein Gefühl dafür, wovon die Frequenzauflösung denn
abhängen könnte, und anschließend hat mir ein Script der MIT letztlich
dies bestätigt.

Nun, aber wodurch die Frequenzauflösung nun definiert ist bzw.
inwiefern die Fensterfunktion diese beeinflusst, das solltest du
dir schon selbst aneignen, sonst artet es in Auswendiglernen der
entsprechenden Zahlen aus.

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