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Nachrichtentechnische Grundlagen

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Nachrichtentechnische Grundlagen
Modulbezeichnung (engl.): Introduction to Communications Engineering
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017
Code: KIB-NRTG
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P222-0022
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
4V+2P (6 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
7
Studiensemester: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 28.03.2018]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

KIB-NRTG (P222-0022) Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017 , 2. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
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]
Weitere Lehrmethoden und 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 2022, SS 2021, SS 2020, SS 2019, SS 2018
[Fri Dec  9 23:00:31 CET 2022, CKEY=kng, BKEY=ki2, CID=KIB-NRTG, LANGUAGE=de, DATE=09.12.2022]