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Messungen und Simulationen in der Nachrichtentechnik

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Messungen und Simulationen in der Nachrichtentechnik
Modulbezeichnung (engl.): Measurements and Simulations in 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).
Praktische Informatik, Bachelor, ASPO 01.10.2022
Code: PIB-MSNT
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.
2V+2P (4 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).
5
Studiensemester: 6
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:


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

KI698 (P222-0077) Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2014 , 6. Semester, Wahlpflichtfach, technisch
KIB-MSNT Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2021 , 6. Semester, Wahlpflichtfach, technisch
KIB-MSNT Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2022 , 6. Semester, Wahlpflichtfach, technisch
PIB-MSNT Praktische Informatik, Bachelor, ASPO 01.10.2022 , 6. Semester, Wahlpflichtfach, informatikspezifisch
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 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Albrecht Kunz
Dozent/innen: Prof. Dr. Albrecht Kunz

[letzte Änderung 10.11.2016]
Lernziele:
Die Studierenden können Messungen im Labor mit dem dortigen Equipment (z.B. Oszilloskop, Funktionsgeneratoren, Messsender, Spektrum Analyser, etc.) durchführen, die Messergebnisse bewerten, interpretieren und anschließend präsentieren.
 
Die Studierenden kennen den Umgang mit den einschlägigen Simulationswerkzeugen, die in der Nachrichtentechnik und Digitaltechnik verwendet werden. Sie können eine gegebene Schaltung simulieren und die Simulationsergebnisse einem kritischen Vergleich mit real gemessenen Werten unterziehen. Die gemessenen und simulierten Phänomene können die Studierenden auch vor dem Hintergrund der verwendeten Schaltkreistechnik erklären.
 
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage sich selbständig in komplexere Simulations- und Messaufgaben einzuarbeiten. Darüber hinaus erlangen Sie Grundkenntnisse aus der Halbleitertechnologie, um für verschiedene Anwendungsmöglichkeiten die richtigen Schaltungstechniken einsetzen zu können.

[letzte Änderung 28.03.2016]
Inhalt:
1. Grundlagen
1.1 Grundlagen der Telekommunikationselektronik und Halbleitertechnologie
1.2 Vorstellung / Einarbeitung in die Simulationswerkzeuge ORCAD PSPICE und Matlab/Simulink
 
2. Simulation und Messung analoger Modulationsverfahren
2.1 Messungen an Versuchsaufbauten im Labor Telekommunikationselektronik
2.1 Simulation der analogen Modulationsverfahren mit ORCAD PSPICE und Matlab/ Simulink
 
3. Simulation digitaler Modulationsverfahren
3.1 Simulation einer digitalen Übertragungskette mit Matlab
3.2 Analyse von Bitfehlerraten in Abhängigkeit vom SNR (per Simulation im Vergleich mit der Theorie)
 
4. Nachrichtentechnische Aspekte in der Audioübertragung
4.1 Grundlagen A/D und D/A Wandlung
4.2 Simulationen der unterschiedlichen A/D und D/A Wandlerkonzepte mittels ORCAD PSPICE
 
5. Technik und Vorführung zu RFID
5.1 Programmierung des Arduino Uno Boards / RFID RC522 Moduls
 
6. Simulation von Schaltungen aus der Digitaltechnik
6.1 Aufbau verschiedener Zähler (z.B. Cray Code)
6.2 Pseudozufallszahlen Generatoren
6.3 Analyse der Eigenschaften von M-Sequenzen (Autokorrelation, Kreuzkorrelation)
6.4 Verwendung von Pseudozufallszahlen Generatoren in der Mobilkommunikation


[letzte Änderung 28.03.2016]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Messungen und Simulationen im Labor Telekommunikationselektronik
verwendetes Messequipment: Oszilloskop, Funktionsgeneratoren, Messsender, AM/FM Modulatoren, Spektrum Analyser, CMOS/TTL Gatter, Transmission Gate, PLL
verwendete Simulatoren: ORCAD PSPICE, Matlab/Simulink, Digitaltechnik Simulatoren
zur Abschlussdemonstration sollte für den Vortrag MS Powerpoint, White Board, Flipchart verwendet werden
 


[letzte Änderung 28.03.2016]
Sonstige Informationen:
Prüfungsmodus: Präsentation, Handout und ausführliche Ausarbeitung
 
Die Prüfungsleistung besteht zu
50% als Präsentation eines durchgeführten Projektes (Messung, Simulation oder theoretisches Thema) und zu
50% als Ausarbeitung über das behandelte Projekt.

[letzte Änderung 28.03.2016]
Literatur:
Werner, M.: Nachrichtentechnik, Vieweg Teubner Verlag
Proakis, Salehi: Contemporary Communication Systems using MATLAB, Brooks/Cole
Rutledge, D.: The electronics of Radio, Cambridge University Press
Fliege, Gaida: Signale und Systeme: Grundlagen und Anwendungen mit MATLAB, Schlembach Fachbuchverlag
Kammeyer: MATLAB in der Nachrichtentechnik, Schlembach Fachbuchverlag
Heinemann, PSPICE: Einführung in die Elektroniksimulation, Hanser Verlag
Werner, M.: Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB: Grundkurs mit 16 ausführlichen Versuchen, Vieweg Teubner Verlag
Baker, R. Jacob: CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, IEEE Press Series on Microelectronic Systems
DeMassa, Thomas A.: Digital Integrated Circuits, John Wiley & Sons
Hilleringmann, U.: Silizium Halbleitertechnologie, Vieweg TeubnerVerlag
Globisch, Lehrbuch Mikrotechnologie, Hanser Verlag


[letzte Änderung 28.03.2016]
 
[Thu Nov 21 10:19:50 CET 2024, CKEY=kmusidn, BKEY=pi2, CID=PIB-MSNT, LANGUAGE=de, DATE=21.11.2024]