Entzerrung und adaptive Systeme in der digitalen Übertragung (E AS DÜ)2.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Equalization and Adaptive Systems for Digital Communications)
(Prüfungsordnungsmodul: Entzerrung und adaptive Systeme in der digitalen Übertragung)

Lehrveranstaltungen:

• • Equalization and Adaptive Systems for Digital Communications
    (Vorlesung, 2 SWS, Wolfgang Gerstacker, Do, 12:15 - 13:45, 05.025; This lecture will start as an Online course (live Zoom session during time slot indicated before and recordings). Please see StudOn page of course for details.)

Empfohlene Voraussetzungen:

Vorkenntnisse in Systemtheorie und digitaler Signalverarbeitung, sowie entweder der Vorlesung Nachrichtentechnische Systeme oder Digitale Übertragung sind für die Teilnahme hilfreich.

Inhalt:

Bei der digitalen Übertragung spielen Kanalverzerrungen aufgrund ständig steigender Datenraten eine immer grössere Rolle. Bei vielen Anwendungen müssen für eine zuverlässige Übertragung komplexe Entzerrverfahren eingesetzt werden. Dies gilt sowohl für die leitungsgebundene als auch die drahtlose Kommunikation. Z.B. werden in der xDSL-Systemfamilie (Digital Subscriber Lines), die eine schnelle digitale Übertragung über Ortsanschlussleitungen gewährleistet, oft entscheidungsrückgekoppelte Entzerrverfahren oder Vorcodierungsverfahren eingesetzt und beim Mobilfunkstandard GSM und seiner Weiterentwicklung EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) Maximum-Likelihood-Sequenzschätzung bzw. zustandsreduzierte Entzerrung. Eng im Zusammenhang mit der eigentlichen Entzerrung stehen Adaptionsverfahren, mit denen die Parameter des Entzerrers optimal an den Übertragungskanal angepasst werden können.
Lernziel: Ziel der Vorlesung ist eine umfassende Darstellung gebräuchlicher Entzerrungs- und Adaptionsverfahren. Den Teilnehmern sollen fundierte Kenntnisse der verschiedenen Verfahren vermittelt werden, die sie zu deren sinnvollem Einsatz in der Praxis befähigen.
Content:
Channel distortions are playing an increasingly important role in digital transmission due to constantly increasing data rates. In many applications, complex equalization techniques must be used for a reliable transmission. This applies to both wired and wireless communication. For example, decision feedback equalization or precoding techniques are often used in the xDSL (Digital Subscriber Lines) system family, which ensures fast digital transmission over local subscriber loops, and the GSM system and its advanced version EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) employ maximum likelihood sequence estimation and state-reduced equalization. Closely related to the task of equalization are adaptation methods with which the parameters of the equalizer can be optimally adjusted to the transmission channel. Objective: The aim of the lecture is a comprehensive presentation of common equalization and adaptation methods. The participants should acquire an in-depth knowledge of the various procedures which enables them to make meaningful design decisions in practice.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• beschreiben verschiedene Verfahren zur Entzerrung frequenzselektiver Übertragungskanäle wie lineare Entzerrung, entscheidungsrückgekoppelte Entzerrung und Maximum-Likelihood-Sequenzschätzung,

• setzen die verschiedenen Ansätze in Blockdiagramme um und optimieren deren Komponenten,

• vergleichen Entzerrverfahren hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit, charakterisiert durch die Fehlerrate, und Komplexität,

• wählen geeignete Verfahren für verschiedene Anwendungen wie leitungsgebundene und drahtlose Übertragung aus,

• entwerfen neuartige Verfahren für gegebene Anforderungen,

• formulieren Adaptionsalgorithmen zur automatischen Anpassung des Empfängers eines Übertragungssystems an den Kanal,

• ordnen Entzerrverfahren einen geeigneten Adaptionsalgorithmus zu.
  

Learning Objectives and Competences:
The students

• describe various methods for equalizing frequency-selective transmission channels such as linear equalization, decision feedback equalization and maximum likelihood sequence estimation,
  

• realize various approaches in block diagrams and optimize their components,
  

• compare equalization methods in terms of their performance, characterized by the error rate, and complexity,
  

• select suitable methods for various applications such as wired and wireless transmission,
  

• design novel schemes for given requirements,
  

• formulate adaptation algorithms for automatic adaptation of the receiver of a transmission system to the channel,
  

• assign suitable adaptation algorithms to equalization schemes.

Literatur:

Gerstacker, W.: Skriptum zur Vorlesung Entzerrung und adaptive Systeme in der digitalen Übertragung.
Huber, J.: Trelliscodierung, Springer Verlag, Berlin, 1992.
Benedetto, S., Biglieri, E.: Principles of Digital Transmission with Wireless Applications, Kluwer Academic Publishers, New York, 1999.

Proakis, J. G.: Digital Communications. McGraw-Hill, New York, 3. ed., 1995.
Haykin, S.: Adaptive Filter Theory, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 3. ed., 1996.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Communications and Multimedia Engineering (Master of Science)
   (Po-Vers. 2011 | TechFak | Communications and Multimedia Engineering (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | Technische Wahlpflichtmodule | Entzerrung und adaptive Systeme in der digitalen Übertragung)
2. Communications and Multimedia Engineering (Master of Science)
   (Po-Vers. 2011 | TechFak | Communications and Multimedia Engineering (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Entzerrung und adaptive Systeme in der digitalen Übertragung)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Entzerrung und adaptive Systeme in der digitalen Übertragung_ (Prüfungsnummer: 34001)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Wolfgang Gerstacker