Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Faltung Anwendung?


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von Christof (Gast)


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Hallo,

Ich bin derzeit mnoch Schüler und lerne gerade die Faltung.  Leider habe 
ich es nicht ganz verstanden,  jedoch wie es funktioniert.

Meine fFrage ist es,  wann man genau eine Faltung machen muss?
Also genaue Beispiele dazu,  und wie es im kontinuierlich und diskreten 
Bereich aussieht?

Danke

: Gesperrt durch Moderator
von Origami (Gast)


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von Christof (Gast)


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Es ist die Mathematische Faltung gemeint!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

von Pink S. (pinkshell)


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von Cyblord -. (cyblord)


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Christof schrieb:
> Es ist die Mathematische Faltung gemeint!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

cyblords ProTip des Tages:

Wenn man die Frage sofort korrekt formuliert muss man später nicht so 
viele Ausrufungszeichen machen.

von Yoschka (Gast)


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Der normale Ing. sieht das nach dem Studium nie wieder.
Lies Wikipedia.
Als Schüler sollte man als erstes lernen, wie man sich Informationen 
beschafft. Andere zu fragen, ist nicht die beste Lösung.

von Mark B. (markbrandis)


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Die lineare Faltung verwendet man in der Digitalen Signalverabeitung 
recht häufig.

von Yoschka (Gast)


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Rechnest Du von Hand?
Oder meinst Du eher, die Faltung ist theoretische Grundlage für FFT und 
Co.?

von Mark B. (markbrandis)


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Wenn ich ein Filter auf eine digitale Bilddatei anwende, dann ist das 
nichts anderes als eine lineare Faltung. Natürlich führt der Computer 
diese durch. Aber jemand muss den Algorithmus ja mal programmiert haben. 
:-)

von tastendrücker (Gast)


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Cyblord ---- schrieb:

> Christof schrieb:
>> Es ist die Mathematische Faltung gemeint!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
>
> cyblords ProTip des Tages:
>
> Wenn man die Frage sofort korrekt formuliert muss man später nicht so
> viele Ausrufungszeichen machen.

Der TO hat die Frage schon richtig formuliert. Papier wird nicht 
gefaltet, sondern gefalzt.

td

von Arduinoquäler (Gast)


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tastendrücker schrieb:
> Papier wird nicht gefaltet, sondern gefalzt.

Wenn ich es tue, dann falte ich meine Papiere ......

von Thomas W. (Gast)


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Yoschka schrieb:
> Der normale Ing. sieht das nach dem Studium nie wieder.

Wer ein bisschen weiter in der Signalverarbeitung gekommen ist, braucht 
in der Praxis aber gerne mal die Entfaltung.

von rtz (Gast)


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wenn meine mitstudenten mich in signale und systeme gefragt haben anch 
faltung habe ich auch immer ein blatt papier genommen xD......man war 
das ne lustige zeit

von M. K. (sylaina)


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Interessanter Weise kann man mit einem Blatt Papier und dessen Faltung 
auch sehr gut die mathematische Faltung erklären ;)

von Oldie (Gast)


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@ Michael Köhler (sylaina)

Gut erklären?

Und warum tust (kannst) du es nicht?

von Peter (Gast)


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Nur aus Interesse, an was für einer Schule bist du? Und in welcher 
Klassenstufe?

Die Faltung ist über ein Integral definiert, was imho mit 
Schulmathematik nicht zu lösen ist.

von mahwe (Gast)


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In der Etechnik Signalverarbeitung Nachrichtentechnik Messtechnik 
Bildverarbeitung ist es ein sehr oft benutzte funktion.

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CCIQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.uni-koblenz.de%2F~physik%2Finformatik%2FDSV%2FFaltung.pdf&ei=oGEDVemnBIrnsATf2IGYAQ&usg=AFQjCNGOklrcdjgCchSmvB8Wuwdz9BlInA&bvm=bv.88198703,d.cWc

einfaches Beispiel KKF und AKF:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kreuzkorrelation

ist der Faltung verwandt.
KKF zeigt dir wie ähnlich zwei Signale sind.
z.B. Du hast nen Zug, mit zwei Sensoren an der Unterseite, welche den 
Abstand Zug Boden Messen.
Auf diese Signale wendest du die KKF an und bekommst als Ergebnis
einen Wert zwischen Nulll und eins.
eins bedeutet sie Signale sind gleich und Null das sie verschieden sind.
Wenn du jetzt eins der Signale verzögerst kannst du bestimmen wie 
schnell der Zug ist , wenn du weist wie weit die Sensoren auseinander 
sind.


https://www.youtube.com/watch?v=5DLIxF9zOqY

In der Nachrichtentechnik kommt es oft vor, das 2 Signale multipliziert 
werden oft ist es nicht einfach sich die Funktion im Zeit bereich zu 
multiplizieren deswegen geht man in den Bildbereich.

und anders rum.

von Grumpf (Gast)


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Oh, jetzt kommen schon die Rückzugsgefechte der
"Voll-easy"-Fraktion:

Ein Integral lässt sich nun wirklich einfach mit
jeder Tabellenkalkulation erklären.

Also?

von Thomas W. (Gast)


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Grumpf schrieb:
> Ein Integral lässt sich nun wirklich einfach mit
> jeder Tabellenkalkulation erklären.

Damit wirst du nur eine diskrete Faltung hinbekommen.

von Mark B. (markbrandis)


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Thomas W. schrieb:
> Grumpf schrieb:
>> Ein Integral lässt sich nun wirklich einfach mit
>> jeder Tabellenkalkulation erklären.
>
> Damit wirst du nur eine diskrete Faltung hinbekommen.

Computer können auch nix anderes.

Wenn man im Studium ein Beispiel zur Faltung mit konkreten Zahlenwerten 
zu Fuß ausrechnet, dann macht man das in der Regel auch mit abgetasteten 
und quantisierten Signalen.

: Bearbeitet durch User
von Guest (Gast)


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Mark Brandis schrieb:
> Wenn man im Studium ein Beispiel zur Faltung mit konkreten Zahlenwerten
> zu Fuß ausrechnet, dann macht man das in der Regel auch mit abgetasteten
> und quantisierten Signalen.

Also wir haben das schon kontinuierlich gerechnet. Ist halt ätzend zum 
ausrechnen aber sehr wohl möglich. Sogar in der Klausur.

von Mark B. (markbrandis)


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Guest schrieb:
> Also wir haben das schon kontinuierlich gerechnet.

Willkommen an der Uni, wo man die Dinge lernt die man im Berufsleben 
garantiert niemals wird einsetzen können. ;-) :-P

von Cyblord -. (cyblord)


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Mark Brandis schrieb:
> Willkommen an der Uni, wo man die Dinge lernt die man im Berufsleben
> garantiert niemals wird einsetzen können. ;-) :-P

Ja aber es ist halt so, ein Uni-Diplom macht extrem sexy. Außerdem wird 
der Teint besser und man hat nie wieder Juckreiz im Pöter. Klar FH geht 
auch, wenn man auf diese Vorteile verzichten will.

von P. M. (o-o)


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Yoschka schrieb:
> Der normale Ing. sieht das nach dem Studium nie wieder.

Naja, wenn der "normale" Ingenieur nur Mikrocontrollerzeugs 
zusammenfrickelt oder Excel-Tabellen ausfüllt, dann nicht. Aber es gibt 
auch Leute, die noch echte Forschung und Entwicklung betreiben. Da 
benutzt man diese Konzepte täglich.

von Kutte (Gast)


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Mark Brandis schrieb:
> Willkommen an der Uni, wo man die Dinge lernt die man im Berufsleben
> garantiert niemals wird einsetzen können. ;-) :-P

na ja, dass die Faltung niemals eigesetzt wird, würde ich so nicht 
unterschreiben. Jeder GPS-Empfänger macht das wohl so, um die einzelnen 
Satelliten, die ja alle auf der selben Frequenz senden, voneinander zu 
unterscheiden. Aber zugegegeben, sie ist nicht ganz leicht zu verstehen. 
Viel einfacher zu verstehen ist das Gegenstück der Faltung (-im 
Zeitbereich), nämlich die Multiplikation im Frequenzbereich . Das macht 
z.B. jeder Equalizer in der Tonsignalverarbeitung.
Im Unterricht (ist 11. Klasse dafür wirklich angemessen ???) sollte der 
Lehrer in jedem Fall auf die Paarigkeit von Faltung (- im Zeitbereich) 
und Multiplikation (- im Frequenzbereich) hinweisen oder besser 
hingewiesen haben.
Kutte

von lrep (Gast)


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Kutte schrieb:
> Jeder GPS-Empfänger macht das wohl so, um die einzelnen
> Satelliten, die ja alle auf der selben Frequenz senden, voneinander zu
> unterscheiden.

Nöö, das macht man per Kreuzkorrelation mit den lokal erzeugten 
Gold-Codes.
Was sollte eine Faltung auch dabei bringen?
Außerdem sind die Frequenzen am Empfänger i.d.R. um ein paar kHz 
Doppler-verschoben.

von Pandur S. (jetztnicht)


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>Nöö, das macht man per Kreuzkorrelation mit den lokal erzeugten
Gold-Codes. Was sollte eine Faltung auch dabei bringen?

Koenntest du fuer den Schueler kurz den Unterschied zwischen Faltung und 
Kreuzkorrelation beschreiben ? Die Aussage bitte, die Formeln koennen 
wir selbst nachschauen...

: Bearbeitet durch User
von lrep (Gast)


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Ist die Bedienung von Wikipedia wirklich so schwierig?

von Pandur S. (jetztnicht)


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Doch Wikipedia kennen wir. Die Aussage bitte ... nehmen wir 
vereinfachend an, die funktionen seien nicht komplexwertig.

von Mark B. (markbrandis)


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Kutte schrieb:
> Mark Brandis schrieb:
>> Willkommen an der Uni, wo man die Dinge lernt die man im Berufsleben
>> garantiert niemals wird einsetzen können. ;-) :-P
>
> na ja, dass die Faltung niemals eigesetzt wird, würde ich so nicht
> unterschreiben.

Das war nicht die Aussage. Dass man an der Uni oft und gerne Aufgaben 
auf eine Art und Weise rechnet, so dass man später im Berufsleben 
garantiert niemals etwas damit anfangen kann - darum ging es.

von lrep (Gast)


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Michael Köhler schrieb:
> Interessanter Weise kann man mit einem Blatt Papier und dessen Faltung
> auch sehr gut die mathematische Faltung erklären ;)

Ja, und das sogar ohne Mathematik, nur mit einem Filzstift :)


Oldie schrieb:
> @ Michael Köhler (sylaina)
>
> Gut erklären?
>
> Und warum tust (kannst) du es nicht?

Vermutlich wegen genau solcher Leute, wie du einer bist.


Jetzt Nicht schrieb:
> Die Aussage bitte ...

Holla!
Gehts noch??

Außerdem bist du gar nicht dran.

von Kutte (Gast)


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lrep schrieb:
> Nöö, das macht man per Kreuzkorrelation mit den lokal erzeugten
> Gold-Codes.

sehr schlau !
siehe:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kreuzkorrelation

> Was sollte eine Faltung auch dabei bringen?
> Außerdem sind die Frequenzen am Empfänger i.d.R. um ein paar kHz
> Doppler-verschoben.

deswegen werden u.a. die Satelliten ja auch nicht! anhand der Frequenz 
sondern durch Faltung und wenn Du das Wort schöner findest, durch 
Kreuzkorrelation identifiziert. Sie senden aber auf der selben Frequenz.
Kutte

von lrep (Gast)


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Kutte schrieb:
> sondern durch Faltung und wenn Du das Wort schöner findest, durch
> Kreuzkorrelation identifiziert.

Ob hinten vorn ist, das ist doch wohl keine Frage der Schönheit.

von n.b. (Gast)


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Jetzt Nicht schrieb:
> Koenntest du fuer den Schueler kurz den Unterschied zwischen Faltung und
> Kreuzkorrelation beschreiben ?

lrep schrieb:
> Ist die Bedienung von Wikipedia wirklich so schwierig?

Mach's nicht so spannend.
So rein formal: Bei der Faltung laufen die Indices/Zeit gegeneinander, 
bei der Kreuzkorrelation in die gleiche Richtung.

von Ma234 (Gast)


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> Koenntest du fuer den Schueler kurz den Unterschied zwischen Faltung und
> Kreuzkorrelation beschreiben ?


Falls Du zwei Funktionen faltest oder korrelierst ist der Rechenvorgang 
derselbe. Der Unterschied ist, dass bei einer Faltung die zweite 
Funktion verkehrt eingesetzt wird. Also das Array mit den Daten in 
umgekehrter Reihenfolge verwendet wird (um es in der Sprache der 
Programmierer zu sagen).

von Guido (Gast)


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Bin hier über Google hingekommen...

Man man, dieses Forum ist echt ein Witz. Da fragt jemand nach der 
Faltung und bekommt erstmal nur dumme Antworten, obwohl wahrscheinlich 
jedem klar ist, worum es geht.

Dann habe ich mir mal ein paar andere Beiträge angeguckt und auch hier 
ist es in vielen ähnlich. Scheinbar halten sich ein paar hier für 
übermäßig schlau. Wirklich schade, aber ein Armutszeugnis für ein Forum. 
Das gilt sicher nicht für jeden hier, aber das was ich bis jetzt gesehen 
habe reicht mir schon.

Schönen Tag!

Guido

von nicht "Gast" (Gast)


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Danke für diesen hilfreichen und lehrreichen Beitrag! Schön, dass du uns 
gezeigt hast, wie man es besser machen kann.

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