Lehre

Zu den Veranstaltungen des Lehrgebiets Nachrichtenverarbeitung gehören:

  • Angewandte Leitungs- und Signaltheorie
  • Informationstheorie
  • Digitale Signalverarbeitung
  • Codierung zur Fehlerkorrektur
  • Signalverarbeitende Systeme

Angewandte Leitungs- und Signaltheorie (ALST)

Pflichtfach 3. Semester Bachelor Elektrotechnik

Wintersemester, 3V+2Ü+2P, 8 CP


Inhaltsbeschreibung

  • Signaltheorie
    • Signale (Elementarsignale / komplexe Signale / Energie und Leistung / Skalarprodukt und Orthogonalität / Korrelation von Signalen)
    • Systeme (Systemeigenschaften / LTI System / Dirac Impuls, Impulsfolge / Impulsantwort und Sprungantwort des Systems / Faltungsoperation / Eigenfunktion des Systems / Übertragungsfunktion des Systems)
    • Fouriertransformation (Eigenschaften / Korrespondenzen)
    • Signalabtastung
    • Korrelation und Leistungsdichtespektrum deterministischer Signale
    • Ideale Übertragungssysteme, Filter
  •  Vierpole
    • Kettenmatrix
    • Filter Beispiele
  • Leitungen
    • Leitungselement
    • Leitungsgleichungen bei sinusförmiger Anregung
    • Vierpol Ersatzschaltbild
    • Charakteristische Größen
    • Verlustlose Leitung
    • Pulsausbreitung auf Leitungen

ALST Praktikum beinhaltet

  • Einführung in LTspice IV mittels RC-Vierpol-Analyse
  • Impuls- und Sprungantwort eines RC-Vierpols: Messungen und LTI Spice Simulation
  • Analyse von Signalen und Systemen im Frequenzbereich: Messungen und LTI Spice Simulation
  • Vierpoltheorie- und Systemtheorie Analyse einer Kettenschaltung zweier RC-Tiefpässe: Messungen und LTI Spice Simulation
  • Wellenausbreitung auf Leitungen: Messungen und LTI Spice Simulation

Informationstheorie (InfT)

Wahlmodul im 4. Semester Bachelor Elektrotechnik und Informatik

Sommersemester, 2V+1Ü+1P, 6 CP


Inhaltsbeschreibung

  • Nachricht und Information
    • Nachrichtenquellen, Informationsgehalt und Entropie
    • Gedächtnisbehaftete Quellen, Verbundquellen, Nachrichtenkanal
  • Quellencodierung
    • Verlustlose Kommpression
      • Codierverfahren mit und ohne Kenntnis der Quellenstatistik 
      • Anwendungsbeispiele
    • Verlustbehaftete Kompression
      • Ansätze zu Bildkompression, Transformationscodierung
      • Quantisierung
  • Codierung zur Fehlerkorrektur
    • Codeeigenschaften und Parameter
    • Beispiele fehlerkorrigierender Codes
    • Beispiele fehlererkennender Codes

Das Praktikum beinhaltet Programmieren von Kompressions- und Codierungsalgorithmen in MATLAB oder Phyton.

Digitale Signalverarbeitung (DSV)

Wahlmodul im 5. Semester Bachelor Elektrotechnik, Informatik und Mechatronics

Wintersemester, 2V+1Ü+1P, 6 CP

Inhaltsbeschreibung

  • Diskrete Signale und Systeme
  • Abtastung und Spektrum
  • Digitale Filter
  • Diskrete Fourier Transformation (DFT)

Im Praktikum werden die Eigenschaften der DFT, die Eigenschaften von FIR und IIR Systemen und Entwurf digitaler Filter mithilfe von selbst geschriebenen MATLAB Programmen analysiert. 

Codierung zur Fehlerkorrektur (CFK)

Wahlmodul im Sommersemester Master Elektrotechnik und Informatik

Sommersemester, 2V+1Ü+1P, 6 CP


Inhaltsbeschreibung

  • Lineare Blockcodes
  • Modell eines Übertragungskanals (BSC und AWGN)
  • Codierung und Decodierung von Faltungscodes
  • Zuverlässigkeiten und Code Verkettung
  • Codierung und Decodierung basierend auf endlichen Körper:  Reed Solomon Codes
  • Fehlererkennung mittels CRC Codes

Praktikum beinhaltet das Programmieren von  Codier-/Decodierverfahren in MATLAB oder Phyton und die systematische Analyse der Codeperformance in einer verrauschten Sender-Empfänger Strecke mittels Bit-Error-Rate Simulationen.

Signalverarbeitende Systeme (SVS)

Wahlmodul im Wintersemester Master Elektrotechnik und Mechatronics

Sommersemester, 2V+1Ü+1P, 6 CP


Inhaltsbeschreibung

  • Signale und Systeme:
    • Fourier Analyse, Korrelation
    • DFT/FFT, Zero-padding, Zero-stuffing
    • Änderung der Abtastrate
  • Beispiel der Signalverarbeitung im FMCW Radar
    • Range Profil Bestimmung
    • Range-Geschwindigkeit Profil Bestimmung
    • Winkel Bestimmung
  • Beispiel der Signalverarbeitung in einer Nachrichtenübertraungsstrecke
    • Modulation und Impulsformung
    • Stochastische Signale
    • Übertragungskanal, Intersymbolinterferenz
    • Schätzung und Entzerrung
    • Optimale Entscheidung
    • OFDM

Das Praktikum beinhaltet Radar Messungen und Auswertungen und Realisierung einer Übertragungsstrecke mit zwei Software Defined Radios.