Alexander K. E. Stenger – författare

Veranstaltung angeboten. Der Stoff dieses Buches wird dabei in etwa 50 Vorlesungs­ und 25 Übungsstunden vollständig durchgearbeitet. Die Grundzüge der Ingenieurma­ thematik (Differential- und Integralrechnung, lineare Algebra) und Grundkenntnisse elektrischer Netzwerke werden dabei vorausgesetzt. Wenn diese Kenntnisse schon früh genug erlernt werden, ist der Stoff auch für eine Präsentation im 3. oder 4. Semester ge­ eignet. Kenntnisse der komplexen Funktionentheorie und der Wahrscheinlichkeitslehre werden häufig ebenfalls in einem ingenieurwissenschaftlichen Grundstudium erworben, sie sind hilfreich, werden aber nicht vorausgesetzt. Das Buch ist auch zum Selbststu­ dium geeignet. Bei ganztägiger, konzentrierter Arbeit sind zur Erarbeitung des Stoffes etwa 4 -6 Wochen zu veranschlagen. Die Präsentation beginnt mit den kontinuierlichen Signalen und Systemen. Anders als in manchen anderen Büchern, in denen erst ausführlich Beschreibungsformen für Signale eingeführt werden und viel später Systeme, behandeln wir Signale und Syste­ me parallel. Die Zweckmäßigkeit der Beschreibung von Signalen durch ihre Laplace­ oder Fourier-Transformierten ergibt sich nämlich erst aus den Eigenschaften von li­ nearen, zeitinvarianten Systemen. In der Präsentation betonen wir das anschauliche Konzept von Eigenfunktionen, die von Systemen in ihrer Form nicht verändert werden. Zur korrekten Berücksichtigung von Anfangsbedingungen verwenden wir die Zustands­ raumsbeschreibung, aus der elegant die Überlagerung eines externen und eines internen Anteils der Systemantwort folgt. Nach der Behandlung der Abtastung werden zeitdis­ krete Signale und Systeme eingeführt und die für den kontinuierlichen Fall bekannten Konzepte erweitert. Im weiteren Verlauf werden danndiskrete und kontinuierliche Si­ gnale und Systeme gemeinsam behandelt. Den Abschluß bildet die heute so wichtige Behandlung von Zufallssignalen.

Die Analyse und der Entwurf von Systemen mit Hilfe geeigneter mathematischer Werkzeuge ist für den Elektroingenieur außerordentlich wichtig. Entsprechend ist die Systemtheorie ein Kerngebiet der modernen Elektrotechnik, auf dem eine große Zahl von Teildisziplinen aufbaut und deren sichere Beherrschung für den erfolgrei­ chen Zugang zu Spezialgebieten Voraussetzung ist. Eine Einführung in die Systemtheorie beginnt sinnvoll mit der einfachsten Ab­ straktion, den linearen, zeitinvarianten Systemen. Anwendungen dieser Systeme sind allgegenwärtig, und ihre Theorie besitzt heute eine große Reife und Eleganz. Bei Studierenden, die sich zum ersten Mal mit der Theorie linearer, zeitinvarianter Systeme auseinandersetzen, gilt das Fach leider oft als schwierig, und ist, wenn sich der erwünschte und verdiente Lernerfolg nicht einstellen will, vielleicht sogar rich­ tiggehend unbeliebt. Das mag mit der Abstraktheit des Stoffes zusammenhängen und mit seiner deduktiven und unanschaulichen Präsentation in manchen Vorle­ sungen. Da sich ein Mißerfolg in den Grundlagen der Systemtheorie aber für viele Vertiefungsfächer verheerend auswirkend würde, darf er keinesfalls hingenommen werden. Wir haben das vorliegende Buch als eine leicht zugängliche Einführung für Studierende der Elektrotechnik geschrieben. Die Inhalte, die präsentiert werden, sind nicht neu. Sie wurden schon oft in anderen Bücher aufgeschrieben. Neu ist die Art der Präsentation des Stoffes. Unsere Absicht ist es, die abstrakten Konzepte und Zusammenhänge der Systemtheorie durch kleine anschauliche Schritte der Erklärung so einfach darzustellen, daß das Lernen leicht fällt und Spaß macht. Ob das uns das gelungen ist, können natürlich nur Sie, liebe Leserin und lieber Leser, entscheiden.