Sinusschwingung

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Sinus: Die vollständige Beschreibung des Sinustones ist durch




bzw. häufiger durch




gegeben.
Hinweis: Der Cosinus ist für viele Anwendungen leichter zu berechnen, z.B. bei der Fourier-Transformation, da sich ein rein reelles Spektrum ergibt.

Die Kreisfrequenz
\omega
setzt sich dabei aus
\omega = 2 \pi f
  zusammen, wobei
f
die eigentliche Frequenz in Hertz
( 1 Hz = 1 s^{-1})
darstellt. Sie gibt an, wie viele Perioden einer Schwingung in einer Sekunde Signal vorhanden sind, daher
s^{-1}
= pro Sekunde als Maßeinheit. Um die anderen Parameter etwas zu verdeutlichen, sind in Abbildung 2.12 Sinustöne mit variierenden Parametern gezeigt.

Die Erzeugung einer diskreten Folge, die ein Cosinus-Signal repräsentiert, kann durch

y(k) = a * cos ( 2 \pi k \frac{f_0} {f_s} + \varphi_0)
          (2.2)

erzeugt werden. Bei dieser Darstellung ist die Abkürzung für

kT = \frac{k}{f_s}


leicht erkennbar.
Hinweis: Üblicherweise wird die Cosinus-Funktion als Elementarsignal genutzt und nicht der Sinus, da dieser für spätere Betrachtungen einige positive Eigenschaften aufweist.

Fig. 2.12: Sinusförmiges Signal mit verschiedenen Amplituden sowie unterschiedlicher Frequenz und Startphase