Inhalt

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   Zusammenfassung
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   Inhaltsverzeichnis
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   Abkürzungsverzeichnis
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   Symbolverzeichnis
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  1 Einleitung
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   1.1 Motivation
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   1.2 Stand der Technik
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  1.3 Abgrenzung und Einordnung
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   1.3.1 IT-Unterstützung im Sport
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   1.3.2 Beitrag dieser Arbeit
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   1.4 Ziel
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   1.5 Vorgehensweise
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   1.6 Aufbau der Arbeit
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  2 Leistungsmessung im Sport
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   2.1 Leistung im Sport
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   2.1.1 Körperliche Leistungsfähigkeit
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   2.1.2 Messung der körperlichen Leistungsfähigkeit
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   2.2 Grundlagen Energiestoffwechsel
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   2.2.1 Gesamt-, Ruhe- und Arbeitsumsatz
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   2.2.2 Aerober Energiestoffwechsel
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   2.2.3 Anaerober Energiestoffwechsel
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   2.2.4 Zusammenfassung Energiestoffwechsel
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  2.3 Leistungsmessung
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   2.3.1 Energieumsatz über die innere Beanspruchung
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   2.3.2 Energieumsatz über die äußere Belastung
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   2.3.3 Zusammenfassung und Problematik der Leistungsmessung
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  2.4 Leistungsdiagnostik
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   2.4.1 Leistungsdiagnostik auf Grundlage von Schwellenkonzepten
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   2.4.2 Standardisierte leistungsdiagnostische Verfahren
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   2.4.3 Zusammenfassung und Problematik leistungsdiagnostischer Untersuchungen
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  2.5 Trainings- und Wettkampfgestaltung
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   2.5.1 Steuerung
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   2.5.2 Regelung
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   2.5.3 Schwellentraining
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   2.6 Zusammenfassung
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  3 Beschreibung des Monitoringsystems
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   3.1 Systeme zur Messung der Leistung über die innere Beanspruchung
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   3.1.1 Rahmenbedingungen für das Überwachen von Biosignalen
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   3.1.2 Kommerzielle Herzfrequenzmessgeräte
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  3.2 Systeme zur Messung der Leistung über die äußere Belastung
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   3.2.1 Rahmenbedingungen für das Aufzeichnen kinematischer Daten
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   3.2.2 Systeme zur Erfassung kinematischer Daten
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  3.3 Das Monitoringsystem SPA – Sports Performance Analyzer
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   3.3.1 Innere Leistung – Biosignal-Monitoring
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   3.3.2 Äußere Leistung – Video-System
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   3.3.3 Aufbau des SPA-Systems
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   3.3.4 Beteiligte Gruppen
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   3.3.5 Gemeinsame Ziele
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   3.4 Zusammenfassung
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   4 Signalaufnahme
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   4.1 Sensoren
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   4.1.1 EKG-Sensoren
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   4.1.2 Bildsensoren
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   4.2 Signalaufbereitung
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   4.2.1 Optische Abbildung
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   4.2.2 Räumliche Auflösung
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   4.2.3 Quantisierung (Bit-Auflösung)
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   4.2.4 Zeitliche Auflösung
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   4.2.5 Anpassung der Signalamplituden
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   4.2.6 Filterung
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   4.2.7 Beispiele
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   4.3 Signalübertragung
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   4.3.1 Drahtlose Sensornetzwerke
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   4.3.2 Digitale Kameraschnittstellen
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  4.4 Speicherung
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   4.4.1 Videodaten
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   4.4.2 Biosignale
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   4.5 Zusammenfassung
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  5 Signalverarbeitung
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   5.1 Biosignalverarbeitung zur Herzfrequenzerkennung (QRS-Detektion)
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   5.1.1 QRS-Detektor nach Pan/Tompkins
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   5.1.2 Eigenentwicklung eines QRS-Detektors (logikbasierter Ansatz)
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   5.1.3 Testergebnisse
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  5.2 Bildverarbeitung
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   5.2.1 Digitale Bildvorverarbeitung
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   5.2.2 Trackingverfahren zur Positionsbestimmung und -verfolgung
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   5.2.3 Testergebnisse
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   6 Anwendung
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   6.1 Analysewerkzeug
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   6.2 Konditionelles Anforderungsprofil in Bezug auf die läuferische Leistung
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   6.2.1 Anforderungsprofil Handball
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   6.2.2 Anforderungsprofil Basketball
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   6.3 Individuelle Beanspruchung
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   6.3.1 Wirkungsgrad
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   6.3.2 Wirkungsgrad Dauerlauf
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   6.3.3 Wirkungsgrad Streetball
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   7 Zusammenfassung und Ausblick
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  A Tabellen, Normen und Formeln der Sportphysiologie
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   A.1 Maximale Herzfrequenz
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   A.2 Respiratorischer Quotient
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   A.3 Fettstoffwechsel
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   A.4 Kohlenhydratstoffwechsel
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   A.5 Kalorienäquivalent
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   A.6 Ruheumsatz
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   A.7 Maximalleistung
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   A.8 Sauerstoffaufnahme in Ruhe
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   A.9 Maximale Sauerstoffaufnahme
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   A.10 Leistungsdiagnostische Untersuchungen
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  B Distanzmesser
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   B.1 Übersicht kommerzieller Distanzmesser
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  B.2 Test eines Distanzmessers
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   B.2.1 Test 1: Best-Case-Szenario für komplexe Mannschaftsspiele
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   B.2.2 Test 2: Typical-Case-Szenario für komplexe Mannschaftsspiele
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  C Verwendete Hardware
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  C.1 Biosignal-Monitoring
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   C.1.1 Mikrocontroller für die Biosignalverarbeitung
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   C.1.2 Herzfrequenzmessung
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   C.1.3 Temperaturmessung
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   C.1.4 Hautleitwertmessung
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   C.1.5 Beschleunigungsmessung
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  C.2 Video-System
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   C.2.1 Kamera
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   C.2.2 Objektiv
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  D Digitale Signalverarbeitung
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  D.1 Digitale Filterung
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   D.1.1 Allgemein
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   D.1.2 Finite Impulse Response-Filter
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   D.1.3 Infinite Impulse Response-Filter
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   D.1.4 Besonderheiten digitaler Filter
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   D.2 Referenz-Datenbanken
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   D.2.1 WFDB-Datenformat
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   D.2.2 MIT-BIH Datensatz
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   D.2.3 MIT-BIH Noise Stress Test Database
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   D.2.4 Bewertung und Vergleich
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  E Modellierung und Visualisierung
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   E.1 Modellierung des energetischen Modells fürs Laufen
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   E.2 Spielanalyse
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   Abbildungsverzeichnis
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   Tabellenverzeichnis
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   Literaturverzeichnis
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   Betreute Arbeiten
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   Eigene Publikationen