Digitalsignalübertragung

Im Mittelpunkt dieses Buches steht die Berechnung der Fehlerwahrscheinlichkeit, die für digitale Systeme das entscheidende Qualitätsmerkmal darstellt. Die Beschreibung erfolgt vorwiegend im Basisband, doch lassen sich die meisten Ergebnisse auch auf die digitalen Trägerfrequenzsysteme übertragen. Für das Verständnis der fünf Kapitel dieses Buches werden Grundkenntnisse der Signaldarstellung und der Stochastischen Signaltheorie vorausgesetzt, die Sie sich beispielsweise mit Hilfe des ersten und des dritten Buches dieses Tutorials aneignen können.

Der Umfang dieses Buches entspricht einer Lehrveranstaltung mit drei Semesterwochenstunden (SWS) Vorlesung und zwei SWS Übungen.

Hier zunächst eine Inhaltsübersicht anhand der fünf Hauptkapitel mit insgesamt 26 Kapiteln.

Inhalt

Digitalsignalübertragung bei idealisierten Bedingungen

• Systemkomponenten eines Basisbandübertragungssystems
• Fehlerwahrscheinlichkeit bei Basisbandübertragung
• Eigenschaften von Nyquistsystemen
• Optimierung der Basisbandübertragungssysteme
• Lineare digitale Modulation – Kohärente Demodulation

Codierte und mehrstufige Übertragung

• Grundlagen der codierten Übertragung
• Redundanzfreie Codierung
• Blockweise Codierung mit 4B3T-Codes
• Symbolweise Codierung mit Pseudoternärcodes

Impulsinterferenzen und Entzerrungsverfahren

• Ursachen und Auswirkungen von Impulsinterferenzen
• Fehlerwahrscheinlichkeit unter Berücksichtigung von Impulsinterferenzen
• Berücksichtigung von Kanalverzerrungen und Entzerrung
• Impulsinterferenzen bei mehrstufiger Übertragung
• Lineare Nyquistentzerrung
• Entscheidungsrückkopplung
• Optimale Empfängerstrategien
• Viterbi–Empfänger

Verallgemeinerte Beschreibung digitaler Modulationsverfahren

• Signale, Basisfunktionen und Vektorräume
• Struktur des optimalen Empfängers
• Approximation der Fehlerwahrscheinlichkeit
• Trägerfrequenzsysteme mit kohärenter Demodulation
• Trägerfrequenzsysteme mit nichtkohärenter Demodulation

Digitale Kanalmodelle

• Beschreibungsgrößen digitaler Kanalmodelle
• Binary Symmetric Channel (BSC)
• Bündelfehlerkanäle
• Anwendungen bei Multimedia–Dateien

Neben diesen Theorieseiten bieten wir auch Aufgaben und multimediale Module an, die zur Verdeutlichung des Lehrstoffes beitragen könnten:

• Aufgaben
• Lernvideos
• neu gestaltete Applets, basierend auf HTML5, auch auf Smartphones lauffähig
• frühere Applets, basierend auf SWF, lauffähig nur unter WINDOWS mit Adobe Flash Player

Empfohlene Literatur:

• Benedetto, S.; Biglieri, E.; Castellani, V.: Digital Transmission Theory. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall, 1987.
• Hänsler, E.: Statistische Signale: Grundlagen und Anwendungen. 2. Auflage. Berlin – Heidelberg: Springer, 1997.
• Hagenauer, J.: Nachrichtentechnik 1. Vorlesungsmanuskript, Lehrstuhl für Nachrichtentechnik, Technische Universität München, 2002.
• Hanik, N.: Leitungsgebundene Übertragungstechnik. Vorlesungsmanuskript. Lehrstuhl für Nachrichtentechnik, Technische Universität München, 2008.
• Haykin, S.: Digital Communications. New York: John Wiley & Sons, 1988.
• Huber, J.: Trelliscodierung - Grundlagen und Anwendungen in der digitalen Übertragungstechnik. Berlin – Heidelberg: Springer, 1992; Leseprobe.
• Kammeyer, K.D.: Nachrichtenübertragung. Stuttgart: B.G. Teubner, 4. Auflage, 2004.
• Lüke, H. D.: Signalübertragung. 8. Auflage. Berlin – Heidelberg: Springer, 2004.
• Proakis, J. G.: Digital Communications. 5. Auflage. New York: McGraw-Hill, 2001.
• Proakis, J. G.; Salehi, M.: Grundlagen der Kommunikationstechnik. 2. Auflage. München: Pearson Education, 2004.
• Söder, G.: Simulationsmethoden in der Nachrichtentechnik. Anleitung zum gleichnamigen Praktikum. Lehrstuhl für Nachrichtentechnik, Technische Universität München, 2000.
• Söder, G.; Tröndle, K.: Digitale Übertragungssysteme - Theorie, Optimierung & Dimensionierung der Basisbandsysteme. Berlin – Heidelberg: Springer, 1985.
• Tröndle, K.; Söder, G.: Optimization of Digital Transmission Systems. Boston – London: Artech House, 1987.
• Werner, M.: Information und Codierung. Wiesbaden: Vieweg &Teubner, 2. Auflage, 2008; Leseprobe.

Hinweise zu den Autoren und den Materialien, von denen bei der Erstellung des Buches ausgegangen wurde.