Modul: Breitbandkommunikation (Vorlesung, Praktikum, Übung)
(Wireless Broadband Communication Systems)

Dozenten:

Prof. E. Grass (IHP) , Dr. F. Winkler (HU Berlin)

Achtung: Das Modul läuft wieder im Wintersemester 2013/14 !

Termine (vom Wintersemester 2012/13):

Beginn der Lehrveranstaltung Wintersemseter 2012/13:
Vorlesung: Freitag, 19.10.2012, 11-13 Uhr RUD 25, 3.113
Praktikum: Freitag, 26.10.2012, 15-17 Uhr RUD 25, 3.208
Übung: Freitag, 26.10.2012, 13-15 Uhr RUD 25, 3.113
keine Lehrveranstaltungen am 28.12.2012 und 04.01.2013 (akademische Ferien)

Inhalte der Veranstaltung

Bei der Breitbandkommunikation führen die Kanaleigenschaften von Leitungs- oder Funkverbindungen zu verschiedenen Beeinträchtigungen der seriell übertragenen Symbole. Dazu gehören Rauschen, Dämpfung und Intersymbol Interferenz. Diese Beeinträchtigungen können durch geeignete Übertragungs- und Signalverarbeitungsverfahren weitestgehend korrigiert werden. Solche Verfahren werden im Seminar behandelt. Besonderer Fokus liegt dabei auf modernen drahtlosen Hochgeschwindigkeitsnetzwerken, die dem Anwender zukünftig Übertragungsraten von über 1 Gbit/s zur Verfügung stellen.

Voraussetzungen und Studienpunkte

Das Modul ist in erster Linie für Master-Studierende und Diplom-Studierende im Hauptstudium gedacht.

Master-Studierende belegen Vorlesung und Praktikum und erhalten bei erfolgreichem Abschluss 5 SP.
Diplom-Studierende belegen Vorlesung, Praktikum und Übung und erhalten bei erfolgreichem Abschluss 8 SP.
(Das Modul zählt als Halbkurs in der Technischen Informatik.)

Vorausgesetzte Kenntnisse:

Grundkenntnisse der Signalverarbeitung (z.B. Halbkurs Grundlagen der Signalverarbeitung)
Grundkenntnisse der Modellierung und Simulation mit MATLAB, Simulink, Labview oder ähnlichen Werkzeugen

Schwerpunkte

Einführung, Besonderheiten der drahtlosen Übertragung
Kanaleigenschaften und Kanalmodelle
Modulationsverfahren
Kanalcodierung und Fehlerkorrekturverfahren
Synchronisation und Kanalschätzung
Implementierungsaspekte

Literatur

J. Schiller: Mobilkommunikation, Pearson Studium
ISBN 3-8273-7060-4
auch: Addison-Wesley, ISBN: 978-3-8273-1578-6
Karl Dirk Kammeyer: Nachrichtenübertragung, B.G. Teubner Verlag
ISBN-10:3-8351-0179-X

Proakis, Salehi: Grundlagen der Kommunikationstechnik, Pearson Studium
ISBN 3-8273-7064-8
H. Schulze, C. Lüders: Theory and Applications of OFDM and CDMA - Wideband Wireless Communications, WILEY, 2005.
ISBN: 978-0-470-85069-5
M. Bossert: Kanalcodierung, 2. Aufl., Teubner 1998
ISBN 3-519-16143-5
Hanzo: Single- and Multi-carrier Quadrature Amplitude Modulation", WILEY
ISBN 0-471-49239-6
Molitor : VHDL, Pearson Studium
ISBN 3-8273-7047-7
WWW-Seite zum Schaltkreisentwurf
http://www.informatik.hu-berlin.de/sv/lehre/hkske/index.shtml
S.D. Stearns: Digitale Verarbeitung analoger Signale. München: Oldenbourg-Verlag 1991
ISBN 3-486-22027-6

weitere Literatur wird in der 1. Veranstaltung bekanntgegeben.

Ablauf

Übersichtsveranstaltung
Vorlesungen zu ausgewählten Themen der Breitbandkommunikation
Praktikum mit konkreten Aufgabenstellungen:
- Literaturarbeit
- Konsultationen
- Simulationen in MATLAB oder Simulink
- Zusammenfassung und Darstellung der Ergebnisse
Übung

Linkbudget
Kanalkapzität
...

Aufgabenstellungen für Praktikum (Beispiele)

Prinzip der OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) - Übertragung
Realisierung einer PSK (Phase Shift Keying) - Modulation
Das PAPR (Peak-to-Avarage Power Ratio) – Problem in OFDM Übertragungen und möglicher Verfahren zur PAPR-Reduktion
LDPC (Low Density Parity Check Code) – Algorithmus und Implementierungsaspekte
Faltungscodes und Hardware-Realisierung des Viterbi Algorithmus
Überblick und Bewertung von Verfahren zur Positionsbestimmung in WLAN
RTP (Round Trip Phase) Entfernungsmessung – Verfahren und Implementierungsaspekte
Hardware-FFT Verfahren und Realisierungskonzepte
CORDIC Prozessor – Verfahren, Anwendungen und Realisierungskonzepte