diff --git a/Grundlagen der Biosignalverarbeitung - Prüfungsvorbereitung.pdf b/Grundlagen der Biosignalverarbeitung - Prüfungsvorbereitung.pdf index 2b0d7af..073125c 100644 --- a/Grundlagen der Biosignalverarbeitung - Prüfungsvorbereitung.pdf +++ b/Grundlagen der Biosignalverarbeitung - Prüfungsvorbereitung.pdf @@ -1,3 +1,3 @@ version https://git-lfs.github.com/spec/v1 -oid sha256:74ae65012214ca200586081378334442b1da63a39ea5a110eb4309488168a144 -size 506822 +oid sha256:5b0030a6387cd4d364fc588614c0f0231fc210efc97f7e5e6198e9b7af096a49 +size 514935 diff --git a/Grundlagen der Biosignalverarbeitung - Prüfungsvorbereitung.tex b/Grundlagen der Biosignalverarbeitung - Prüfungsvorbereitung.tex index 88f66da..1d9047e 100644 --- a/Grundlagen der Biosignalverarbeitung - Prüfungsvorbereitung.tex +++ b/Grundlagen der Biosignalverarbeitung - Prüfungsvorbereitung.tex @@ -388,13 +388,37 @@ \begin{solution} Um Signalfrequenz $f_c$ mit einer der diskreten Frequenzen im DFT-Spektrum zu treffen, muss die Signalfrequenz $f_c$ ein ganzzahliges Vielfaches der spektralen Auflösung $\delta f$ sein: $f_c=\frac{1}{T_c=k*\Delta f=\frac{k}{T_{DFT}}}$. Die Analysezeit $T_{DFT}$ sollte ebenso ganzes vielfaches der Periodendauer $T_C$ sein: $T_{DFT}=k*T_C=N*T_A$ + $T_M = \frac{1}{T_{DFT}}=1/4,5s = ...$ + + $fa= N\ Samples * T_M = ...$ + + $fc = N\ Perioden * T_M =...$ + + $fs=0$ + + $df=1/T_M$ + + $fe=fa-df=...$ + + \end{solution} + + \part Wodurch wird hoher Spektralteil links im DFT Betragsspektrum verursacht? + \begin{solution} + Spektralwert bei $f_s$ entspricht dem Gleichanteil des Signals. Dieser ist im angegebenen Signal nicht Null sondern 0,5. + + $y(t)=cos(2\pi f_c t)+ 0,5$ + + Dass dieses Spektrum nicht exakt 0,5 ist, liegt am Leckeffekt \end{solution} \part Welcher Effekt verursacht viele Spektralteile? \begin{solution} - Leckeffekt: Signal wird in Blöcken verarbeitet, diese Blöcke sind endlich $\rightarrow$ Leckeffekt entsteht, wenn Blocklänge nicht natürlichzahliges Vielfaches der Periode des Signals ist. - Leckeffekt führt zu Verzerrungen und falsch detektierte Spektraleanteilen durch Überlagerung unterschiedlicher Perioden + \begin{itemize} + \item Leckeffekt = Auslaufen der Spektralanteile auf benachbarte Frequenzen $\Rightarrow$ führt zu Verzerrungen und falsch detektierte Spektraleanteilen durch Überlagerung unterschiedlicher Perioden +\item Zeitbereich: Periodifizierung der Abtastwerte ergibt kein cos-Signal sondern erzeugt Sprungstellen an Rändern +\item Frequenzbereich: ausschneiden des Signals entspricht im Spektralbereich einer Faltung mit Fourtiertransformierten dieses Rechteckfensters. Signal wird in Blöcken verarbeitet, diese Blöcke sind endlich $\rightarrow$ Leckeffekt entsteht, wenn Blocklänge nicht natürlichzahliges Vielfaches der Periode des Signals ist. + \end{itemize} \end{solution} \part Welche Eigenschaft muss eine Fensterfunktion haben damit dieser Effekt verringert wird? @@ -412,6 +436,22 @@ \item[breite Fensterung] steile Übergänge, geringe Sperrdämpfung \end{description} \end{solution} + + \part Gebe Abtastfrequenz $f_A$ und Messdauer $T_M$ an, so dass das resultierende DFT-Spektrum exakt wird + \begin{solution} + $T_M$ muss natürliches vielfaches von $T_C=1/f_C$ sein und zugleich vielfaches von $T_A=1/f_A$ sein, wobei $f_A$ das Abtasttheorem einhalten muss. + + $$T_M=M*T_C=M*\frac{1}{f_C}=N*T_A=N*\frac{1}{f_A}$$ + + Bsp: + + $T_M=\frac{1}{7} s$, $f_A=21Hz$, $N=3\ Samples$, $M=1$ + + $T_M=\frac{7}{7} s$, $f_A=21Hz$, $N=21\ Samples$, $M=7$ + + + $T_M=2 s$, $f_A=21Hz$, $N=42\ Samples$, $M=14$ + \end{solution} \end{parts} \question Filter @@ -535,13 +575,8 @@ \end{solution} \end{parts} - \question Berechne mit $t_{ab}=10s$, $f_{s1}=9kHz$ und $f_{s2}=10kHz$, peaks gegeben + \question Berechne mit $t_{ab}=10s$, $f_{s1}=9kHz$ und $f_{s2}=10kHz$, Peaks gegeben \begin{parts} - \part Abtasttheorem - \begin{solution} - - \end{solution} - \part Welche Frequenzbereiche der Signale \begin{solution}