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HTWG - SSS - Fragenkatalog

Fragenkatalog Versuch 1 - 5 >> generiert << VERSUCH

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M. F.
Lernen
M. F.
Diese Lernkarten behandeln auf Universitätsniveau die Grundlagen der Signalverarbeitung, mit Fokus auf Fourierreihen, Spektren und Frequenzanalysen. Sie decken Themen wie diskrete und kontinuierliche Signale, Filterung, Abtastung und Transformationen ab, wobei besonders die Fouriertransformation und ihre Anwendungen im Vordergrund stehen. Die Karteikarten eignen sich für Studierende der Informatik, die sich mit der Theorie und Praxis der Signalverarbeitung vertraut machen möchten.
Karten
109
Lernende
9
Sprache
Deutsch
Kategorie
Informatik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
02.02.2016 / 17.10.2024
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Lernkarten

Welche elektrische Größe misst ein Drehspul-Messwerk?

* Strom => Ampere (A)

Wie funktioniert ein Drehspulinstrument?

* Durch Stromfluss verhält sich die Spule wie ein Magnet (angezogen / abgestoßen)
* Je größer der Stromfluss, desto stärker ist das Magnetfeld (Anziehungs-, Abstoßungskraft)
* Spule ist drehbar gelagert
* Spiralfeder dient als Gegenkraft
* Jeder Stromwert führt zu einem eigenen Gleichgewichtszustand zwischen der magnetischen- und der Rückstellkraft

Eine indirekte Messgröße A berechnet sich als Differenz zweier direkt gemessener Eingangsgrößen B und C mit absolutem Messfehler ΔB bzw. ΔC, d.h. A = B - C. Wie groß schätzen Sie den absoluten Messfehler ΔA?

* ΔA = ΔB - ΔC

Sie haben eine indirekt gemessene Größe A, die von mehreren Eingangsgrößen B, C, D, ... abhängt, die alle den gleichen Messfehler haben. Welche der Eingangsgrößen hat den größten Einfluss auf den Messfehler von A?

* deren partielle Ableitung am größten ist ???

Was leistet die lineare Regression?

* Sie ist eine alternative Methode zur Bestimmung der Übertragungsfunktion
* Es wird angenommen die Übertragungsfunktion ist linear
* Ziel ist es, das Auffinden einer Ausgleichsgeraden, die die Abstände zwischen allen Messpunkten und der Gerade minimiert

Kann man die lineare Regression auch bei Kennlinien anwenden, die einem Gesetz der Formy = x ^ a folgen?

* Ja, durch die (Umkehrung) doppelte Logarithmierung

Sie haben in Python eine 5 x 5 - Matrix a angelegt. Wie greifen Sie auf das zweite Element der dritten Zeile zu?

* matrix[2][1]

Ein Messintrument hat einen Anzeigefehler von 1% und einen Skalenendwert von 5 A. Im Moment zeigt das Instrument einen Strom von 2 A an. In welchem Bereich liegt der wahre Wert des Stroms?

* 2 A +- 0,05A

Auf der Anzeige Ihres analogen Messinstrumentes steht KL 1.5. Was bedeutet das?

* Fehlerklasse
* Es handelt sich hier um ein Betriebsmessgerät mit einem Anzeigefehler von 1.5% auf den Skalenendwert bezogen auf eine Standard-Temperatur

Wie schätzt man den wahren Wert einer Messgröße, wenn mehrere fehlerbehaftete Messungen vorliegen?

* Mittelwert ???
* Standardabweichung ???
* FIXME

Sie haben 20 Einzelmessungen mit einer Standardabweichung des Mittelwertes von s. Wiegroß ist das Vertrauensintervall, in das der wahre Wert der Messgröße mit einer Wahrscheinlichkeit von 95,5 % fällt?

* 2,09 ???
* FIXME

Warum muss man jede Messung mit dem größten Messbereich beginnen?

* Die Spule eines Drehspulenmessgeräts ist nur aus sehr dünnem Draht, welcher keine beliebig großen Ströme verträgt => den zerreißts sonst :)

Warum kann ein Drehspulinstrument nicht beliebig schnell veränderliche Ströme oder Spannungen anzeigen?

* Trägheit des Zeigers => der Zeiger braucht immer eine gewisse Zeit bis er sich endgültig dem Messwert eingependelt hat

Was ist der Parallaxenfehler?

* Ablesefehler der durch schiefes Ablesen des Zeigerwertes entsteht
* => Abhilfe: Spiegelbild des Zeigers und der Zeiger selbst müssen deckungsgleich sein

Welches Messprinzip liegt dem im Praktikum eingesetzten Abstandssensor zugrunde?

* Triangulationsprinzip
* Messung über eine indirekte größe

Zu was benützt man ein Oszilloskop?

* Um Signale und Schwingungen zu visualisieren => im Zeitbereich
* Messungen von Spannungen
 

Wie funktioniert ein analoges Oszilloskop?

* Metall wird erhitzt
* Elektronen freigesetzt
* Durch Metallplatten wird der Elektronenstrahl abgelenkt
* x-Ablenkung durch Sägezahnspannung (Punkt von links nach rechts)
* Elektron wird auf fluoreszierender Oberfläche sichtbar gemacht

Was ist der Unterschied zwischen einem / mehreren Sensor und einem Messgerät?

* Das Messgerät ist ein Werkzeug, das es einem Benutzer ermöglicht zu messen
* Das Messgerät besteht im Grunde aus einem Sensor
 

Was für ein Sensortyp ist der im Praktikum eingesetzte Abstandssensor?

* Ein intrinsischer???/extrinsischer???, aktiver Sensor
 

Wie funktioniert die Triggerung beim Oszilloskop?

* Ablenkung wird solange angehalten, bis das zu messende Signal einen definierten Spannungswert erreicht
* => Trigger Signal wird mit der Sägezahnspannung synchronisiert
* => Dadurch entsteht ein stehendes Signal

Wofür braucht man ein Dunkelbild?

* Jeder Pixel einer Kamera hat produktionsbedingt einen unterschiedlichen Nullpunkt, was zu einem Rauschen des Bildes führt.
* Durch aufnahme eines Dunkelbildes, und der Subtraktion dessen von jeder Aufnahme, eleminiert dieses Rauschen.
* Aus der Sicht der Kalibrierung, wird mit dem Dunkelbild jeder Nullpunkt jedes einzelnen Pixels des gesamten Sensors bestimmt.

Was bedeutet Vignettierung?

* Die Optik der Kamera überträgt die Helligkeit nicht gleichmäßig auf den Sensor.
* Erkennt man an dem Abdunkeln des Bildes zu den Rändern hin.

Wie findet man die dead pixels einer Kamera?

* dead pixels sind durch die Fertigung enstandene, funktionsuntüchtige Pixel.
* Man erkennt sie im Weißbild als dunkle Punkte.
* Je nach Anwendung werden diese pixel mit dem Nachbarwert ersetzt bzw. korrigiert => _Interpolation_

Wie sehen die Fourierkoeffizienten der zweiseitigen trigonometrischen Fourierreihe für

\(x(t) = a \cos(2 \omega t)\)

aus?

* a = Fourierkoeffizient = Gewichtsfaktor
 

Wie viele Terme hat die zweiseitige trigonometrische Fourierreihe von 1 + sin t + 3 cos 2t?

* 3
* FIXME

Welche Symmetrien hat die zweiseitige Fourierreihe?

* Achsensymmetrie an der y-Achse

Aus welchen Grundsignalen besteht die komplexe Fourierreihe?

* Realteil bzw. Cos-Anteil der zweiseitigen Fourierreihe
* Imaginärteil bzw. Sin-Anteil

Aus welchen Summentermen besteht die harmonische Form der Fourierreihe?

* r * cos(k * wt - Phi)
* Amplitude * cos(k * Kreisfrequenz - Phase)
* k = ganzzahlige Vielfache

Welchen Vorteil hat die trigonometrische Form der Fourierreihe gegenüber der harmonischen Form?

* Die Phase ist eliminiert
* Die Phase wurde durch eine Komb. von Sinus- und Cosinusfunktionen gleicher Frequenz ersetzt (=> gewichtet Summe / Linearkombination)

Was ist der Unterschied zwischen der Menge der zweidimensionalen Vektoren und den komplexen Zahlen?

* FIXME
* Keiner ???

Was ist der Unterschied zwischen dem Skalarprodukt in einem zweidimensionalen Vektorraum und der Multiplikation zweier komplexer Zahlen?

* Vektor * Vektor = Zahl
* komplexe Zahl * komplexe Zahl = komplexe Zahl
 

Was ist die Phase einer Sinusschwingung?

* Phase Phie ist die zeitliche Verschiebung auf der Schwingung

Was haben komplexe Zahlen mit Sinusschwingungen zu tun?

* Sin = Linearkomb. von Cos und Sin
* Sin = zweidimensionaler Vektor mit x = Cos und y = Sin
* Sin = komplexe Zahl
* => Cos = Realteil
* => Sin = Imaginärteil

Wie berechnet sich die Frequenz einer Sinusschwingung, das aus der Summe einer Sinus- und einer Cosinusfunktion gleicher Frequenz entsteht?

* Häää??? FIXME
* Ist wieder die gleiche Frequenz ???

Was ist ein gerades Signal?

* Spiegelung / Achsensymmetrisch zur y-Achse
* f(-t) = f(t)

Was ist eine δ-Impulsfolge?

* Dirac-Impuls / Nadel-Impuls
* Impuls der unendlich steil und unendlich hoch ist
* Fläche konstant 1

Wie unterscheidet sich das Spektrum periodischer Rechteckimpulse von einer Gauß-Impulsfolge und warum?

* periodische Signale besitzen ein Linienspektrum
* FIXME

Was ist die Regellage?

* Die positive Seit des zweiseitigen Amplitudenspektrums ist die Regellage

Welches der unten aufgeführten Signale enthält keine unendlich hohen Frequenzen?

* WTF ???

Wie unterscheiden sich die Spektren von schnell und langsam veränderlichen Signalen?

* Je schneller sich ein Signal verändert, desto höhere Frequenzen kommen hinzu
* FIXME

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