A
Abtastrate (Sampling Rate)
Die Anzahl der Samples (Messwerte), die pro Sekunde von einem kontinuierlichen Signal genommen werden. Sie wird in Hertz (Hz) angegeben.
Abtasttheorem (Nyquist-Shannon-Theorem):
Beschreibt, dass ein Signal mit der doppelten Frequenz seiner höchsten Frequenzkomponente abgetastet werden muss, um es ohne Informationsverlust rekonstruieren zu können.
Aliasing
Ein Effekt, der auftritt, wenn ein Signal mit einer zu niedrigen Abtastrate abgetastet wird, wodurch höhere Frequenzen als niedrigere dargestellt werden.
s.h. hier
s.h. hier
B
Bandbreite
Der Frequenzbereich, über den ein Signal oder System arbeitet.
In der DSP beschreibt es die Differenz zwischen der höchsten und niedrigsten Frequenz eines Signals.
In der DSP beschreibt es die Differenz zwischen der höchsten und niedrigsten Frequenz eines Signals.
Bitrate
Die Bitrate bezeichnet in der digitalen Signalverarbeitung die Anzahl der Bits, die pro Sekunde übertragen oder verarbeitet werden. Sie wird in Bits pro Sekunde (bps) angegeben und ist ein Maß für die Datenübertragungsrate in einem Kommunikationssystem.
Die Bitrate gibt an, wie viele Informationen in Form von Bits pro Zeiteinheit übertragen werden. Je höher die Bitrate, desto mehr Daten können in einem bestimmten Zeitraum gesendet oder empfangen werden. In der Praxis wird die Bitrate oft in größeren Einheiten wie Kilobits pro Sekunde (Kbps), Megabits pro Sekunde (Mbps) oder Gigabits pro Sekunde (Gbps) gemessen.
D
Diskrete Fourier Transformation (DFT)
Die DFT transformiert ein diskretes Signal x[n], bestehend aus N Abtastwerten, aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich. Das Ergebnis ist ein komplexer Vektor X[k], der die Amplituden und Phasen der Frequenzkomponenten repräsentiert.
sh.: Fourier Transformation
sh.: Fourier Transformation
F
Faltung (Convolution)
Ein mathematischer Prozess, der zwei Signale kombiniert, um zu zeigen, wie das eine das andere beeinflusst.
I
Impulsantwort
Die Impulsantwort eines Systems beschreibt dessen Reaktion auf einen Dirac-Impuls Sie gibt an, wie ein System auf einen kurzen, idealisierten Energiestoß reagiert.
Die Impulsantwort ist ein grundlegendes Konzept in der Systemtheorie und Signalverarbeitung, insbesondere bei linearen zeitinvarianten Systemen (LTI-Systemen).
Die Impulsantwort enthält alle Informationen über die dynamischen Eigenschaften eines LTI-Systems.
Durch die Faltung eines beliebigen Eingangssignals mit der Impulsantwort kann die Reaktion des Systems auf dieses Signal berechnet werden.
Die Fourier-Transformierte der Impulsantwort ist die Übertragungsfunktion des Systems, die das Verhalten des Systems im Frequenzbereich beschreibt.
Die Impulsantwort spielt eine zentrale Rolle bei der Analyse und dem Entwurf von Filtern.
Die Impulsantwort ist ein grundlegendes Konzept in der Systemtheorie und Signalverarbeitung, insbesondere bei linearen zeitinvarianten Systemen (LTI-Systemen).
Die Impulsantwort enthält alle Informationen über die dynamischen Eigenschaften eines LTI-Systems.
Durch die Faltung eines beliebigen Eingangssignals mit der Impulsantwort kann die Reaktion des Systems auf dieses Signal berechnet werden.
Die Fourier-Transformierte der Impulsantwort ist die Übertragungsfunktion des Systems, die das Verhalten des Systems im Frequenzbereich beschreibt.
Die Impulsantwort spielt eine zentrale Rolle bei der Analyse und dem Entwurf von Filtern.
L
linearen zeitinvarianten (LTI) Systems
Ein System ist linear, wenn es folgende Prinzipien erfüllt:
Ein System ist zeitinvariant, wenn seine Eigenschaften über die Zeit konstant bleiben. Das bedeutet, dass die Ausgabe des Systems für ein gegebenes Eingangssignal nicht davon abhängt, zu welchem Zeitpunkt das Signal angewendet wird. Die Impulsantwort eines LTI-Systems bleibt daher immer gleich, egal wann der Impuls angewendet wird.
x(t)→y(t) impliziert x(t−t0)→y(t−t0)
- Additivität:
wenn ein System für ein Eingangssignal x1 das Ausgangssignal y1 erzeugt und für X2 das Ausgangssignal y2, dann muss für das Eingangssignal x1+x2 das Ausgangssignal y1+y2 erzeugt werden, um diese Bedingung zu erfüllen.
x1(t)→y1(t), x2(t)→y2(t) impliziert x1(t)+x2(t)→y1(t)+y2(t)
- Additivität:
- Skalierung:
Wenn ein Eingangssignal x um einen bestimmten Faktor a skaliert wird, dann muss auch das Ausgangssignal um diesen Faktor skaliert werden.
x(t)→y(t) impliziert a⋅x(t)→a⋅y(t)
- Skalierung:
Ein System ist zeitinvariant, wenn seine Eigenschaften über die Zeit konstant bleiben. Das bedeutet, dass die Ausgabe des Systems für ein gegebenes Eingangssignal nicht davon abhängt, zu welchem Zeitpunkt das Signal angewendet wird. Die Impulsantwort eines LTI-Systems bleibt daher immer gleich, egal wann der Impuls angewendet wird.
x(t)→y(t) impliziert x(t−t0)→y(t−t0)
O
Oversampling
Die Technik, ein Signal mit einer höheren Rate als der Nyquist-Rate zu sampeln, um Rauschen zu reduzieren oder die Qualität der Rekonstruktion zu verbessern.
P
Polymorphic Types (PMTs)
ist eine flexible Datenstruktur in GNU Radio, die es ermöglicht, verschiedene Arten von Daten in einem einheitlichen Format zu übertragen. PMT's können sowohl einfache Datentypen wie ganze Zahlen oder Gleitkommazahlen als auch komplexere Strukturen enthalten.
Für den Einsatz von PMT's existiert eine eigene Bibliothek von Funktionen.
Beispiel:
# // Erstellen einer PMT, die eine komplexe Zahl enthält
pmt_t complex_pmt = pmt_make_complex(1.0, 2.0);
Für den Einsatz von PMT's existiert eine eigene Bibliothek von Funktionen.
Beispiel:
# // Erstellen einer PMT, die eine komplexe Zahl enthält
pmt_t complex_pmt = pmt_make_complex(1.0, 2.0);
S
Samples per Symbol (SPS)
Samples per Symbol ist ein Begriff aus der digitalen Signalverarbeitung, der angibt, wie viele Abtastwerte (Samples) während der Übertragung eines einzelnen Symbols erfasst oder gesendet werden. Ein Symbol repräsentiert in der Regel eine bestimmte Informationseinheit, die aus einem oder mehreren Bits besteht.
Die Anzahl der Samples pro Symbol wird oft im Zusammenhang mit der Abtastung (Sampling) eines modulierten Signals verwendet. Ein höherer Wert bedeutet, dass pro Symbol mehr Abtastwerte genommen werden, was zu einer genaueren Repräsentation des Signals führen kann, aber auch mehr Daten erfordert.
Die Wahl der Anzahl der Samples pro Symbol hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Modulationsart, der Kanaleffizienz und der Notwendigkeit zur Signalrekonstruktion. In vielen Systemen ist die Abtastrate ein Vielfaches der Symbolrate, um eine präzise Signalverarbeitung und -demodulation zu gewährleisten.
Die Anzahl der Samples pro Symbol wird oft im Zusammenhang mit der Abtastung (Sampling) eines modulierten Signals verwendet. Ein höherer Wert bedeutet, dass pro Symbol mehr Abtastwerte genommen werden, was zu einer genaueren Repräsentation des Signals führen kann, aber auch mehr Daten erfordert.
Die Wahl der Anzahl der Samples pro Symbol hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Modulationsart, der Kanaleffizienz und der Notwendigkeit zur Signalrekonstruktion. In vielen Systemen ist die Abtastrate ein Vielfaches der Symbolrate, um eine präzise Signalverarbeitung und -demodulation zu gewährleisten.
Stream Tags
Stream Tags sind eine zusätzliche Ebene an Informationen, die einem Datenstrom in GNU Radio hinzugefügt werden können. Sie sind im Wesentlichen Schlüssel-Wert-Paare, die mit bestimmten Datenpunkten im Strom verknüpft werden. Diese Tags können verwendet werden, um zusätzliche Kontextinformationen zu den Daten bereitzustellen, die über den reinen numerischen Wert hinausgehen.
Stream Tags können z.B. verwendet werden, um bestimmte Ereignisse (Paketbeginn oder -ende) oder Zustandsänderungen im Datenstrom zu markieren.
Symbolrate
Die Symbolrate (auch Baudrate genannt) ist ein Begriff aus der digitalen Signalverarbeitung und beschreibt die Anzahl der Symbole, die pro Sekunde über einen Kommunikationskanal übertragen werden. Ein Symbol repräsentiert eine definierte Informationseinheit, die aus mehreren Bits bestehen kann.
Die Symbolrate wird in Baud angegeben und unterscheidet sich von der Bitrate, die die Anzahl der übertragenen Bits pro Sekunde angibt. Wenn beispielsweise ein Symbol mehrere Bits kodiert, ist die Symbolrate geringer als die Bitrate. Die Beziehung zwischen Symbolrate und Bitrate ist:
Ü
Übertragungsfunktion
Die Übertragungsfunktion eines Systems beschreibt das Verhalten eines linearen zeitinvarianten (LTI) Systems im Frequenzbereich.
Sie stellt die Fourier- oder Laplace-Transformierte der Impulsantwort dar und gibt das Verhältnis zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal im Frequenzbereich an.
Die Übertragungsfunktion beschreibt, wie das System verschiedene Frequenzen des Eingangssignals verstärkt oder abschwächt. Für ein zeitinvariantes System bleibt die Übertragungsfunktion immer konstant, unabhängig vom Zeitpunkt des Eingangs. Die Übertragungsfunktion beschreibt das Frequenzverhalten eines Systems.
Sie stellt die Fourier- oder Laplace-Transformierte der Impulsantwort dar und gibt das Verhältnis zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal im Frequenzbereich an.
Die Übertragungsfunktion beschreibt, wie das System verschiedene Frequenzen des Eingangssignals verstärkt oder abschwächt. Für ein zeitinvariantes System bleibt die Übertragungsfunktion immer konstant, unabhängig vom Zeitpunkt des Eingangs. Die Übertragungsfunktion beschreibt das Frequenzverhalten eines Systems.