Praktikum Nachrichtentechnische Systeme (PrNTSys)2.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Laboratory Communication Systems)
(Prüfungsordnungsmodul: Laborpraktikum Nachrichtentechnische Systeme)
Modulverantwortliche/r: Johannes Huber
Lehrende:
Clemens Stierstorfer, Melanie Bense
Start semester: |
WS 2014/2015 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
35 Std. | Eigenstudium: |
40 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Praktikum Nachrichtentechnische Systeme
(Praktikum, 3 SWS, Melanie Bense et al., Zeit und Raum n.V.)
Empfohlene Voraussetzungen:
Das Praktikum richtet sich ausschließlich an Studierende, die das Modul “Nachrichtentechnische Systeme” bereits absolviert haben oder es parallel zum Praktikum belegen. Die Inhalte dieses Moduls sind unabdingbare Grundlage und werden von den Studierenden beherrscht, d.h., sie können die entsprechenden Zusammenhänge erklären, Problemstellungen mathematisch formulieren und benötigte Größen berechnen.It is recommended to finish the following modules before starting this module:
Nachrichtentechnische Systeme (SS 2014)
Inhalt:
0 Allgemeine Einführung
1 Signale, Systeme, Störungen
1.1 Einführung
1.2 Theoretische Grundlagen
1.2.1 Spitzenwertbegrenzung und Aussteuerung
1.2.2 Spitzenwertfaktor
1.3 Versuchsequipment
1.3.1 Mögliche Messfehler
1.4 Versuchsdurchführungen
1.4.1 Filterung von Signalen
1.4.2 Störung von Signalen
2 Amplitudenmodulation
2.1 Einführung
2.2 Versuchsequipment
2.2.1 Benutzeroberfläche des Senders (TX)
2.2.2 Benutzeroberfläche des Empfängers (RX)
2.2.3 Auswertung aufgezeichneter Daten
2.2.4 Implementierung der Modulationsverfahren
2.3 Versuchsdurchführungen
2.3.1 Betrachtung verschiedener Sendesignale
2.3.2 Demodulationsverfahren
2.3.3 Übertragung über den AWGN-Kanal
2.3.4 ECB-Darstellung
3 Frequenzmodulation
3.1 Einführung
3.1.1 Phasenmodulation
3.1.2 Frequenzmodulation
3.1.3 Hochfrequente Sendesignale
3.2 Versuchsequipment
3.2.1 Implementierung der Modulationsverfahren
3.3 Versuchsdurchführungen
3.3.1 Signale im Zeitbereich
3.3.2 Signale im Frequenzbereich
3.3.3 FM-Spektrum für rauschartige Quellensignale
3.3.4 Demodulation
3.3.5 FM-Übertragung über den AWGN-Kanal
4 Pulscodemodulation
4.1 Einführung
4.2 Hard- und Software für die Versuche zur Pulscodemodulation
4.3 Versuchsdurchführungen
4.3.1 Abtasttheorem, PAM
4.3.2 PCM, gleichmäßige Quantisierung
4.3.3 PCM, logarithmisch kompandiert
4.3.4 PCM mit Bitfehlern
5 Digital Transmission of Data
5.1 Introduction, Background, Motivation
5.2 Purpose
5.3 Lab Environment
5.3.1 Transmitter
5.3.2 Receiver
5.4 Lab Exercises
5.4.1 Signal Generation at the Transmitter
5.4.2 (Coherent) Receivers for Pulse Amplitude Modulation
5.4.3 Transmission over the AWGN Channel
6 Informationstheorie
6.1 Einführung
6.1.1 Quellencodierung
6.2 Versuchsdurchführungen
6.2.1 Entropie
6.2.2 Huffman-Codierung
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden vertiefen und erweitern ihre Kenntnisse der grundlegenden nachrichtentechnischen Übertragungsverfahren. Dazu analysieren sie zuerst die Signaleigenschaften von Audiosignalen und übertragen ihre theoretischen Kenntnisse auf die konkreten Beispiele im Labor. Sie erzeugen im Labor mit der zur Verfügung gestellten Ausrüstung Sendesignale für analoge und digitale Modulationsverfahren (AM, FM, digitale PAM), die sie mit Hilfe üblicher Messgeräte (Oszilloskop, Effektivwertmesser) analysieren. Sie bauen nach Anleitung Übertragunsstrecken für diese Verfahren auf und untersuchen die Effekte auf Empfängerseite. Dazu bestimmen sie Störabstände, Fehlerraten usw. Sie verdeutlichen sich die Effekte bei Abtastung und Quantisierung anhand von Audiosignalen. Die im Modul “Nachrichtentechnische Systeme” vermittelten Kenntnisse der Informationstheorie nutzen sie zur Implementierung von einfachen Quellencodierern in MATLAB.
Die Studierenden bereiten die Bearbeitung der Versuche im Labor anhand der ausgegeben Unterlagen und den Unterlagen zum Modul “Nachrichtentechnische Systeme” selbständig vor. Sie sind in der Lage, die für den jeweiligen Versuch notwendigen theoretischen Kenntnisse vor und während des Versuchs zu erklären und zur Lösung der Laboraufgaben und vorbereitenden Hausaufgaben einzusetzen. Sie dokumentieren die durchgeführten Versuche selbständig in ihren Unterlagen, so dass die Nachvollziehbarkeit der Arbeiten durch die Betreuer jederzeit gegeben ist. Die Arbeit im Labor organisieren sie in Kleingruppen (2-3 Personen) selbst. Sie erkennen die Notwendigkeit gewisserhafter Vorbereitung der Lerninhalte und disziplinierter Arbeitsweise im Labor.
Die Unterrichtssprache ist Deutsch.
Literatur:
Bemerkung:
Vorlesungsbegleitendes Praktikum
Weitere Informationen:
www: http://www.lit.lnt.de/Courses/P-NTSys.shtml
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 2. Semester
(Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Hochschulpraktikum Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | Laborpraktikum Nachrichtentechnische Systeme)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)", "Informations- und Kommunikationstechnik (Bachelor of Science)", "Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)" verwendbar.
Studien-/Prüfungsleistungen: