Titel: | Beitrag zur harmonischen Analyse periodischer Kurven. |
Autor: | L. Zipperer |
Fundstelle: | Band 337, Jahrgang 1922, S. 4 |
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Beitrag zur harmonischen Analyse periodischer
Kurven.
(Nachtrag zu D. P. J. 1918 S. 201.)Nach Ausarbeitung dieser Vereinfachungen erfahre ich aus der Veröffentlichung von
Walter Lohmann von dem aus dem Jahre 1890
stammenden Verfahren von Hermann, das im
Grundgedanken mit meiner im Jahre 1918 bekanntgegebenen Berechnungsart
übereinstimmt. Beide Verfasser haben jedoch nicht die wichtige Tatsache erkannt,
daß für 2 m = 24 die Hälfte der Grundtafelfelder zur Durchführung des Verfahrens
genügt. Das gesamte Tafelwerk erscheint demnächst im Verlag Julius Springer,
Berlin.Der Verfasser.
Von Dr.-Ing. L. Zipperer,
Gelsenkirchen.
ZIPPERER, Beitrag zur harmonischen Analyse periodischer
Kurven.
Zur Durchrechnung des Verfahrens sind nicht sämtliche Multiplikationen der
bisher veröffentlichten Grundtafel auszuführen. Die im folgenden wiedergegebene
vereinfachte Grundtafel, bei der nur die freigelassenen Felder auszufüllen sind,
zeigt deutlich die Herabsetzung der Rechenarbeit auf etwa die Hälfte.
Textabbildung Bd. 337, S. 4
Bei periodischen Kurven, die symmetrisch zur Abszissenachse liegen, bei denen also
die Ordinaten, die einen Abstand von einer halben Periode haben, entgegengesetzt
gleich sind, fallen die Glieder gerader Ordnung weg. Die
Grundtafel braucht nur bis zum Begrenzungsstrich I ausgefüllt werden, dabei ist zu
beachten, daß in die Horizontalspalte 12 der halbe
Ordinatenwert einzutragen ist. Mit den im ersten Aufsatz gewählten
Bezeichnungen werden die Koeffizienten:
A_n=\frac{2}{m}\,\Sigma_1^m\,f_v\,(x)\,cos\,n\,\frac{2\,\pi}{2\,m}\,v;\ B_n=\frac{2}{m}\,\Sigma_1^m\,f_v\,(x)\,sin\,n\,\frac{2\,\pi}{2\,m}\,v,
für n die ungeraden Zahlen 1, 3, 5 bis 11.
Damit bekommt die Fouriersche Reihe die Form:
f(x) = A1 cos 1 . x + A3 cos 3x + A5 cos 5x
+ .....
+ B1 sin 1 . x + B3 sin 3x + B5
sin 5x + .....
Die in der Elektrotechnik vorkommenden Wechselstromkurven sind außerdem meistens
symmetrisch in Bezug auf die Ordinatenachse. In diesem Falle werden in die
Grundtafel die Ordinaten 1 bis 6 eingetragen (Begrenzungsstrich II), bei 6 wiederum
der halbe Wert. Zur Berechnung der Koeffizienten genügen die ungeraden Tafeln der
Sinusglieder. Die Koeffizienten sind:
An = 0 für alle n und B_n=\frac{4}{m}\,\Sigma_1^{m/2}\,f_v\,(x)\,cos\,n\,\frac{2\,\pi}{2\,m}\,v,
für n die ungeraden Zahlen 1, 3 bis
11; die Fouriersche Reihe lautet:
f(x) = B1 sin 1 . x + B3 sin 3 . x + B5 sin
5x + .....