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Nachrichtentechnische Grundlagen

Modulbezeichnung: Nachrichtentechnische Grundlagen
Modulbezeichnung (engl.): Introduction to Communications Engineering
Studiengang: Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017
Code: KIB-NRTG
SWS/Lehrform: 4V+2P (6 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 7
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur
Zuordnung zum Curriculum:
KIB-NRTG Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017, 2. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 90 Veranstaltungsstunden (= 67.5 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 7 Creditpoints 210 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 142.5 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
KIB-MAT1 Mathematik 1
KIB-PTG Physikalisch-Technische Grundlagen


[letzte Änderung 18.02.2019]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Albrecht Kunz
Dozent:
Prof. Dr. Albrecht Kunz
Dipl.-Ing. Thomas Bertel
Dipl.-Ing. Harald Krauss


[letzte Änderung 28.03.2018]
Lernziele:
Die Studierenden verfügen über ein breites Basis- und Systemwissen im Bereich der Nachrichtenübertragung, das für einen Kommunikationsinformatiker in der späteren beruflichen Tätigkeit unerlässlich ist. Die Studierenden bekommen das Rüstzeug zur Realisierung von Software zur Verwendung in Kommunikationssystemen, die auf den Grundprinzipien der Nachrichtentechnik aufgebaut sind.
 
Die Studierenden kennen Konzepte und Systeme der Nachrichtentechnik und werden somit in die Lage versetzt, dass sie sich in künftige, neue Standards selbständig einarbeiten können, um innovative Entwicklungen in den vielfältigen Bereichen der Nachrichten- und Kommunikationstechnik (z.B. Embedded Systems) vorantreiben zu können.
 
Im Rahmen des Praktikums lernen die Studierenden, das in der Vorlesung erworbene Wissen direkt auf konkrete Anwendungsbeispiele anzuwenden. Durch die gemeinsame Durchführung der Praktikumsversuche üben die Studierenden kooperatives teamfähiges Verhalten.

[letzte Änderung 18.02.2019]
Inhalt:
1.      Referenz-­ und Architekturmodelle in der Nachrichtentechnik
1.1     OSI Referenzmodell für die Telekommunikation
1.2     Schichten des OSI-Modells, Interaktionen mit benachbarten Schichten
 
2.      Grundzüge der Signal­-, Informationstheorie und Signalverarbeitung
2.1        Eigenschaften von Signalen
2.2        Darstellung der Signale im Zeit- ­und Frequenzbereich, Bandbreite
2.3        Komplexe Darstellung der Signale
2.4        Lineare Filter
2.5        Filterkoeffizienten, Impulsantwort, Amplituden und Phasengang
2.6        Digitalisierung analoger Signale, Abtasttheorem, AD-/DA Wandlung
2.7        Periodische Signale (Fourier Reihenentwicklung, spektrale Darstellung)
 
3.      Einführung in die Elektronik und Halbleitertechnologie
3.1        Materialien für die Halbleiterindustrie
3.2        P- und n-Dotierung, pn-Übergang
3.3        Dioden, Funktionsweise und Kennlinie, Bauformen, Arbeitspunkt
3.4        Schaltungen mit Dioden (Gleichrichterschaltungen, Spannungsstabilisierung, etc.)
3.5        Transistoren, Kenngrößen, Transistorparameter, Anschluss / Betrieb, Kennlinienfelder
3.6        Transistorverstärkerschaltungen, Eigenschaften (Strom-, Spannungsverstärkung, Bandbreite, etc.)
3.7        Oszillatorschaltungen
 
4.      Grundbegriffe der Funktechnik
4.1        Signaldämpfung
4.2        Signal- und Rauschleistung, Signal­-Störabstand (SNR)
4.3        Signal Pegel, Pegelrechung in dB
4.4        Grundzüge der Antennentechnik, Kenngrößen von Antennen, Strahlungsdiagramme
4.5        Frequenzbänder, Funkstrecken (Lang-/Mittel-/Kurzwellen, Mobil- und Satellitenfunk)
 
5.      Leitungsgebundene Nachrichtenübertragung
5.1        Telegrafengleichungen, Leitungstheorie, Wellenwiderstand
5.2        Stehende Wellen auf Leitungen, Reflexions- und Anpassungsfaktor
5.3        Übersprechen auf elektrischen Leitungen
 
6.      Modulationsverfahren
6.1        Amplitudenmodulation
6.2        Digitale Modulation
 
7.      Digitale Basisbandübertragung
7.1     Modell der digitalen Übertragungsstrecke
7.2     Übertragungskanal, Störungen durch Rauschen (AWGN)
7.3     Detektion, Fehlerwahrscheinlichkeit, Bitfehlerrate (BER)
 


[letzte Änderung 27.11.2016]
Lehrmethoden/Medien:
Vorlesung: Tafel, Beamer, Flipchart, Demonstrationen mit mobilem Messequipment.
 
Praktikum: Verwendung von Laborequipment (Signalgenerator, Oszilloskop, digitale Multifunktionsmessgeräte, Einplatinenrechner). Unter Anleitung des Dozenten werden von den Studierenden selbständig Laborversuche in kleinen Gruppen durchgeführt.

[letzte Änderung 18.02.2019]
Literatur:
Martin Werner: Nachrichtentechnik: Eine Einführung für alle Studiengänge, Vieweg Teubner
Eberhard Herter, Wolfgang Lörcher: Nachrichtentechnik, Hanser
Martin Meyer: Kommunikationstechnik, Springer Vieweg
Rudolf Mäusl, Jürgen Göbel: Analoge und digitale Modulationsverfahren. Basisband und Trägermodulation, Hüthig
Martin Werner: Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB, Vieweg Teubner
Ulrich Stein: Programieren mit MATLAB, Hanser
Robert Heinemann: PSPICE Einführung in die Elektroniksimulation, Hanser
Holger Göbel: Einführung in die Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer Vieweg
Alois Krischke: Rothammels Antennenbuch, DARC


[letzte Änderung 28.11.2016]
Modul angeboten in Semester:
SS 2020, SS 2019, SS 2018
[Tue May 26 18:32:38 CEST 2020, CKEY=kng, BKEY=ki2, CID=KIB-NRTG, LANGUAGE=de, DATE=26.05.2020]