Signaldarstellung
Behandelt wird die mathematische Beschreibung von Nachrichtensignalen im Zeit- und Frequenzbereich: Fourierreihe für periodische Signale, Fouriertransformation für aperiodische Signale mit Tiefpass- und Bandpass-Charakter und die Besonderheiten zeitdiskreter Signale.
Umfang: 2V + 1Ü.
Lineare zeitinvariante Systeme
Beschrieben wird aufbauend auf dem Buch „Signaldarstellung”, wie man den Einfluss eines Filters auf deterministische Signale mathematisch erfassen kann. Das Buch definiert Verzerrungen und beschreibt die Laplace-Transformation für kausale Systeme und die Eigenschaften elektrischer Leitungen.
Umfang: 2V + 1Ü.
Stochastische Signaltheorie
Dieses Buch behandelt stochastische Signale und deren Modellierung. Ausgehend von der Wahrscheinlichkeitsrechnung werden diskrete und kontinuierliche Zufallsgrößen ohne und mit statistische Bindungen eingeführt und der Einfluss eines Filters auf stochastische Signale beschrieben.
Umfang: 3V + 2Ü.
Informationstheorie
Im Mittelpunkt stehen die Shannonsche Informationstheorie für wertdiskrete und wertkontinuierliche Quellen und seine Theoreme zur Quellen- und Kanalcodierung. Kanalcodes fügen gezielt Redundanz hinzu, während man durch Quellencodierung unnütze Redundanz entfernt (Datenkomprimierung).
Umfang: 2V + 1Ü.
Modulationsverfahren
Dieses Buch beschreibt die Grundlagen der analogen und der digitalen Übertragung. Behandelt werden sowohl die analogen Modulationsverfahren (AM, PM, FM) als auch die heute wichtigere digitale Modulation (ASK, PSK, FSK, QAM, ...) sowie Vielfachzugriffsverfahren (CDMA, OFDM).
Umfang: 3V + 2Ü.
Digitalsignalübertragung
Das entscheidende Qualitätsmerkmal digitaler Systeme ist die Fehlerwahrscheinlichkeit, deren Berechnung hier erläutert wird, zuerst für idealisierte Bedingungen, dann mit Berücksichtigung von Leitungscodierung und Impulsinterferenzen. Abschließend werden Digitale Kanalmodelle behandelt. Umfang: 3V + 2Ü.
Mobile Kommunikation
Bewegt sich Sender und/oder Empfänger, so ist der Kanal zeitvariant. Behandelt werden nichtfrequenzselektives Fading (Rayleigh, Rice) und frequenzselektives Fading aufgrund von Mehrwegeempfang. Kurz zusammengefasst werden GSM und UMTS, ausführlicher das 4G-System LTE. Umfang: 2V + 1Ü.
Kanalcodierung
Kanalcodierung umfasst Verfahren zur Fehlererkennung und –korrektur, die eine Übertragung bei schlechtem Kanal oft erst ermöglichen. Beschrieben werden lineare Blockcodes, Reed-Solomon-Codes und Faltungs- und Turbocodes sowie deren (eventuell iterative) Decodierung. Umfang: 3V + 2Ü.
Beispiele von Nachrichtensystemen
Im letzten Fachbuch wird anhand aktueller und auch kommerziell erfolgreicher Nachrichtensysteme gezeigt, dass die theoretischen Grundlagen der vorherigen acht Bücher für die Praxis durchaus relevant sind. Betrachtet werden ISDN und DSL für das Festnetz sowie die Mobilfunksysteme GSM und UMTS. Umfang: 3V + 1Ü.
Biografien und Bibliografien
Das letzte Buch unseres Lerntutorials beinhaltet Biographien bedeutender Naturwissenschaftler und Ingenieure sowie eine Zusammenstellung geeigneter Fachliteratur für die einzelnen Bücher. Außerdem werden die Verantwortlichen und die in irgend einer Form Beteiligten an diesem eLearning-Projekt vorgestellt.
