Diskussion:Abtastung (Signalverarbeitung)

Die Löschung der Seite „Abtastung (Signalverarbeitung)“ wurde ab dem 3. August 2008 diskutiert und abgelehnt. Für einen erneuten Löschantrag müssen gemäVorlage:SS den Löschregeln neue Argumente vorgebracht werden.

bitte vereinfacht die Sprache in diesem Artikel ein bisschen, ich habe praktisch überhaupt nichts begriffen!

Stimmt, zumindest der einleitende Absatz sollte einfacher sein. Meine Oma würde den nicht verstehen (was ja immer als Maßstab herhalten muss). Der Rest des Artikels ist aber glaube ich nicht stark vereinfachbar... --Jdiemer 09:05, 26. Jan 2006 (CET)

Letztens hat jemand bei der englischen Version des Abtasttheorems eine gute Einführung in die Abtastproblematik geschrieben. Diese könnte hier übernommen werden. Nach meiner Erinnerung die wesentlichen Punkte:

• Es gibt zeitabhängige physikalische Prozesse, die interessant sind. Man kann nur Folgen von Messwerten aufnehmen, nicht aber einen vollständigen Zeitverlauf. Es muss also interpoliert oder allgemein rekonstruiert werden.
• Es gibt zwei Standpunkte:

• 1.) Man will einen physikalischen/technischen Prozess beobachten, modellieren, simulieren und schliesslich kontrollieren, d.h. steuern. Die Ausgangssignale sind unbekannter Natur, können aber als stetig und beschränkt angenommen werden.
• 2.) Man will einen Kommunikationskanal bauen und theoretisch verstehen. Die zu übertragende Botschaft wird dazu in einer Folge reeller Zahlen kodiert, aus dieser Folge soll ein Signal, d.h. ein physikalischer Prozess gebaut werden, das sich in Zeit und Raum fortbewegt und aus dessen Messung die Ausgangsfolge rekonstruiert werden soll.

• Der erste Standpunkt läßt sich als Aufgabe zur linearen Datenkompression verstehen: Angenommen, man kann aus einer stetigen Funktion auf lineare und periodische Weise eine Folge gewinnen, aus der sich die stetige Funktion gut rekonstruieren läßt. Diese Folge hat eine gewisse Taktrate, das Inverse der Periode der Messung. Kann nun, ebenso mit linearen Mitteln, die Folge weiter komprimiert werden, d.h. in eine Folge geringerer Taktrate transformiert und daraus mit nur geringen Fehlern rekonstruiert werden?
• Der zweite Standpunkt hat eine entgegengesetzte Natur. Wenn die im Kommunikationskanal übertragbaren Signale Einschränkungen unterworfen sind, was ist dann die höchste übertragbare Datenrate?
• Für den Fall, dass sowohl in 1.) als auch in 2.) das Signalmodell die bandbeschränkte Funktion ist, liefert das Abtasttheorem eine untere Schranke der Kompression und eine obere Schranke der Datendichte. Dieses Signalmodell ist recht praxisfern. Bessere Modelle sind Splines verschiedener Ordnung, die bekanntesten sind Treppenfunktionen, stückweise lineare Funktionen und kubische Splines.
• Deren Abtasttheorie ist jedoch etwas komplexer, daher mißt man ihre Fehlerrate und Leistungsfähigkeit, indem man die entsprechenden Modelle von Messung und Rekonstruktion auf bandbeschränkte Funktionen anwendet, was durch Übergang zu den Fouriertransformierten recht einfach möglich ist.

--LutzL 14:08, 26. Jan 2006 (CET)

Um die Sprache zu vereinfachen müsste dieser Artikel erst mal in menschlicher Sprache verfasst worden sein. In der Tat ist es aber nur das übliche pseudointellektuelle Geschwafel, durchsetzt von hunderten meist überflüssigen mathematischen Formeln. Typisch dem deutschen Wissenschaftsbetrieb folgend eben: Hauptsache, es sieht inellektuell und kompliziert aus und ist so formuliert, dass es bloß keiner liest. Man nehme sich ein Beispiel am englischen Eintrag! Dieser erläutert die Abtastung deatailliert und verwendet nur an wenigen Stellen, nämlich dort, wo es aus Gründen der Präzision erforderlich ist, mathematische Formeln und Gleichungen. (nicht signierter Beitrag von 217.232.58.230 (Diskussion) 11:44, 7. Aug. 2011 (CEST))

Du hast völlig recht, zumal der Artikel lediglich die zeitdiskrete Abtastung von Signalen und nicht die Abtastung der Signale von Schallplatten mit Hilfe von Abtastnadeln betrifft. Auch die Abtastung von Tonbändern mit dem Hörkopf bzw. Lesekopf hat offenkundig nicht mit dem Thema der Überschrift des Artikels zu tun. Und natürlich hat auch der Prozess der Modulation-Demodulation überhaupt nichts mit dem Thema zu tun, die Maxima eines amplitudenmodulierten Signals werden natürlich in keinster Weise praktisch äquidistant abgetastet (die Zeitabstände hängen eigentlich von der Ableitung des Signals ab, wenn Du mir diesen hochtheoretischen Hinweis gestattest) und bei der Frequenzdemodulation steckt natürlich keinerlei Signal in den Zeitabständen. -- wefo 12:39, 7. Aug. 2011 (CEST)

Einige Kritikpunkte

Ich finde den Artikel teilweise unverständlich formuliert sowie unübersichtlich.

Hier mal eine Liste von Punkten, die mir beim Durchlesen aufgefallen sind:

- Was bedeutet "akkumuliert"? Das fällt einfach undefiniert "vom Himmel".

Hallo, akkumuliert meint die Integration (ggf. unter Berücksichtigung einer Gewichtsfunbktion). Siehe kontinuierliche Abtastung. Gruß -- wefo 00:19, 18. Dez. 2007 (CET)

- Bei dem Spektrum des modulierten Dirac-Kamms fehlt einiges an Erklärung und Herleitung.

Reale Abtastung:

- Hier fehlt die Erklärung, inwiefern und warum es nicht nicht möglich ist, ideale Dirac-Stöße zu erzeugen.

- Ebenso fehlt die Erklärung, was die Aufgabe des Tiefpasses bei der Signalrekonstruktion ist, und warum er ideal sein muß. (Falls der Autor das für zu trivial hält: Lexikonartikel sind für Leute, die es nicht wissen. Daher sollte die Darstellung möglichst verständlich und lieber ausführlich sein.)

- Was bedeutet "Faltungseigenschaft des Dirac-Stoßes"?

- Anstatt "man erhält" sollten lieber Erklärungen für die Formeln dastehen.

- Der Unterschied zwischen "Sample-and-hold" und der "natürlichen Abtastung" wirdnicht so recht klar - bei einer Haltezeit gleich der Reziproken der Abtastfrequenz sollten sie ineinander übergehen.

- "Daten zu Signal" ist unverständlich formuliert. Was ist was, und warum?

- v(t) kann natürlich nur der Signalwert zum Zeitpunkt (Schwerpunkt) der Gewichtsfunktion innerhalb einer Abtastperiode sein.

- "Signal-Daten-Signal" ist ebenfalls unverständlich. Die Funktionen mit den Großbuchstaben sollten merkbare Namen bekommen.

- In der Formel "< math >f_s=1/T< /math >" wird durch "< span class="texhtml">f< sub >s< /sub > = 1 / T< /span >" die "1" typographisch falsch wiedergegeben.

- Der Begriff "Basisbandfunktion" ist nicht definiert.

Das Spektrum ist also das Spektrum der nicht abgetasteten Funktion sa(t), das aber periodisch mit der Periode 1/T wiederholt wird (Faltungseigenschaft des Dirac-Impulses).

Sollte es nicht heissen:

Das Spektrum ist also das Spektrum der nicht PERIODISCHEN Funktion sa(t), das aber periodisch mit der Periode 1/T wiederholt wird (Faltungseigenschaft des Dirac-Impulses).

Artikelumbennenung

Randhinweis, warum die Bezeichnung "diskrete Abtastung" in diesem Kontext (Signalverarbeitung) nicht sinnvoll ist (Begriffserfindung ist) und in der Fachliteratur auch unüblich/nicht vorhanden ist:

1. Nur die ideale Abtastung, siehe Artikel, stellt eine "strenge", zeitdiskrete Abtastung dar wo nur zu einzelnen, diskreten Zeitpunkten die Funktionswerte definiert sind. Die Werte zwischen den Abtastwerten sind nicht definiert/vorhanden. Eine "reale Abtastung" hingegen, z.b. über eine SH und Faltung über rect(), ergibt nach der Abtastung immer einen zeitkontinuierlichen Signalverlauf. Samt Folgen daraus, wie die dann nötige si()-Korrektur etc.. pp.
2. Der erfundene Begriff "diskrete Abtastung" ist noch am ehesten mit dem Begriff "ideale Abtastung" in Deckung zu bringen. Nur handelt dieser Artikel nicht nur von der idealen Abtastung, das ist nur ein Teil der Modellbildung, sondern Inhalt (ist und war) die Abtastung im Bereich Signalverarbeitung. Dies als primärer Grund für die Verschiebung.
3. Am Rande: Die Fourier-Transformation eines zeitdiskreten Signals ist ein kontinulierliches Spektrum. Ein diskretes Spektrum ("Linienspektrum") weist einen zeitkontinuierlichen Signalverlauf auf.--wdwd 20:52, 18. Aug. 2008 (CEST)

Überarbeiten

so wie das Faltungssymbol hier gebraucht wird, ist es gar nicht definiert, siehe Faltung (Mathematik)--92.205.102.11 12:12, 2. Mai 2013 (CEST)

Diese Notation ist durchaus außerhalb der Mathematik verbreitet. Da dies kein rein mathematischer Artikel ist, kann man hier auch nicht erwarten, dass die (strenge) Notation aus der Mathematik verwendet wird.--Christian1985 (Disk) 11:59, 22. Mai 2013 (CEST)

Sinnvoll ist, diese Seite mit einer Disambiguation vorne weg zu schalten und dann die vielen Wissensgebiete zum Zuge kommen zu lassen, Abtastung nimmt viel zu viel Abstraktion weg. Abtastung orientiert zwar die Messkonzept ganz nett, aber sequentielle Messdatenerfassung und sequentielle Umsetzung von Midisignalen in Audio sind ganz verschiedene Anwendungsgebiete in denen Abtastung eine Rolle spielt und der moderne Begriff sich von historischen unterscheidet. Der Text bringt viele Wissengebiete zusammen ohne die passende Tiefe zu erreichen. ISDN als Beispiel erfasst die Problematik nicht gut. Zum Beispiel wäre die Abtastung vor der Wiedergabe über Radio und Streaming schön mit der von einer CD oder DVD der Künstler zu verleichen. Also Beispiele die auch orientieren, was wie viel Wert ist bei der Abtastung und warum wir so häufig im Leben damit zu tun haben.

Dann könnte der Artikel besser differenzieren und an andere Seite vererben, die bereits in Wikipedia bestehen. Mir fehlt in der Abgrenzung bereits die Sequenzierung. Dies dargebotene Beispiel der Digitalisierun ist unvollständig, weil wie bei dem Beispiel ISDN knacke Praxis fehlt. Dieses Thema könnte auch Anwender von Oszilloskopen interessieren. 6bit, 8bit, 12bit, 16bit sind die Packungen von Kurven in Daten. Daran schließt sich wieder die Überlegung von Qualität an. Abtastung wird nirgendwo direkter Erfassbar als in der Messtechnik beim Oszilloskop und dort sich es nicht nur analoge Signale. Die Bandbreite ist viel größer, etwas quantisierte Signale oder beschränkte Signale in Zeit und ihrer physikalischen Dimension, wie biologische Signale.

Über das Oszillokop hinaus tasten Kameras oder Kamerachip ihr Frustum ab.

Es fehlt die Faltung bzw. die Convolution. Damit bleibt der Text auf geringem Schulniveau. Es fehlen viele Links in diesem Bereich. Wikipedia hat viel mehr zu bieten als der Artikel vorzeigt! Beispiel ist die Darstellung der Deltafunktion, die auch von der technischen Verwirklichung wesentlich abhängt. Der Text kennt die Formeln für Messsignale nicht, gibt sie nicht an. Ich denke an Apodisation oder Faltungsintegralkerne. Wenigstens sollte der Artikel als Bindeglied darauf verweisen. Ich schlage vor den Artikel grundsätzlich zu überarbeiten und an das Niveau von Wikipedia auf anderen Seiten anzupassen. Ich bewerte das als Anheben der Qualität um mehrere Stufen. (nicht signierter Beitrag von SteJaes (Diskussion | Beiträge) 17:47, 1. Dez. 2020 (CET))