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Vorlesungs- und Modulverzeichnis nach Studiengängen >> Technische Fakultät (Tech) >> Elitestudiengänge >>
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Systeme der Informations- und Multimediatechnik - Master of Science with Honors (SIM-MA)
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Advanced Topics in Information Theory [IT-A] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Ralf Müller, Johannes Huber
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 12:15 - 13:45, N 5.17
Einzeltermine am 8.5.2014, 5.6.2014, 8:15 - 9:45, N 5.17
26.6.2014, 8:15 - 9:45, 12:15 - 13:45, N 6.17
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 7-10
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Lecture information theory.
- Inhalt:
- The lecture provides a deep understanding of information theory by explaining the advanced topics of this subject. This will include Jensen's Inequality, Markov Chains, Entropy Coding using Arithmetic Coding as well as the Context Tree Weighting Algorithm and the Burrows-Wheeler Transform. Also, Rate-Distortion Theory, high-dimensional spheres and MIMO-channels are discussed in this course.
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Datenstromsysteme [DSS] -
- Dozent/in:
- Klaus Meyer-Wegener
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 8:30 - 10:00, 00.152-113
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs916473.html
- Inhalt:
- Datenströme gibt es schon lange. Sie fließen als Nachrichten durch Netze, werden in Protokolldateien abgelegt (und dort oft vergessen oder nur bei Problemen im nachhinein konsultiert), werden zur Anzeige gebracht, gefiltert, ausgewertet, transformiert usw. Beispiele sind die unterschiedlichsten Arten von Messwerten (Temperatur, Helligkeit, Feuchtigkeit, Druck, chemische Zusammensetzung), Börsen- und Wirtschaftsnachrichten (Preise), Gebote in Online-Auktionen, Aktionen in Rechnersystemen (Anmeldungen, Zugriffe, Programmausführungen), um nur ein paar zu nennen.
Bislang wurden die Systeme zur Verarbeitung dieser Datenströme als Individuallösungen erstellt, oft sogar auf sehr speziellen Plattformen (SPS). Um das Jahr 2000 herum begann sich auch die Datenbank-Forschung mit diesem Problem zu befassen, weil man erkannt hatte, dass sich eine Reihe von Techniken dieses Gebiets auch auf Datenströme anwenden lassen, vor allem die Anfrageverarbeitung und -optimierung, aber auch Verteilung und Datenunabhängigkeit. Damit lassen sich auch für die Verarbeitung von Datenströmen generische Lösungen erstellen - so wie Datenbanksysteme eine generische Lösung für die Auswertung gespeicherter Daten sind. Die nun entstehenden Datenstromsysteme werden in dieser Vorlesung vorgestellt. Diskutiert werden dabei u.a.
Diese Lehrveranstaltung wurde von Prof. Meyer-Wegener und Dr. Daum erstellt und im Sommersemester 2007 erstmalig angeboten.
- Empfohlene Literatur:
- Die Literatur zu Datenstromsystemen ist derzeit noch sehr forschungsorientiert; es sind einzelne Aspekte in Artikeln dargestellt, aber es gibt nur wenige Übersichtsarbeiten und schon gar kein Standardwerk. Insofern ist die folgende Liste zwangsläufig unvollständig und laufenden Änderungen unterworfen.
GOLAB, Lukasz ; ÖZSU, M. Tamer: Data Stream Management. Milton Keynes UK : Morgan & Claypool Publishers, 2010 (Synthesis Lectures on Data Management 5). - ISBN 9781608452729. - 14GI mat 17.6.5-126
Aggarwal, Charu C. (Hrsg.): Data Streams : Models and Algorithms. Boston/Dordrecht/London : Kluwer Academic Publishers, 2006
Motwani, Rajeev ; Widom, Jennifer, u.a.: Query Processing, Resource Management, and Approximation in a Data Stream Management System. In: Proc. 1st Biennial Conf. on Innovative Data Systems Research (CIDR, Asilomar, CA, USA, January 5-8, 2003). - Online Proceedings
Golab, Lukasz ; Özsu, M. Tamer: Data Stream Management Issues - A Survey. Technical Report CS-2003-08, Waterloo 2003
Golab, Lukasz ; Özsu, M. Tamer: Issues in Data Stream Management. ACM SIGMOD Record 32 (June 2003) issue 2, pp. 5-14
Arasu, Arvind ; Babu, Shivnath ; Widom, Jennifer: The CQL Continuous Query Language : Semantic Foundations and Query Execution. VLDB Journal 15 (June 2006) no. 2, pp. 121-142
Bry, Francois ; Furche, Tim ; Olteanu, Dan: Datenströme. Technical Report PMS-FB-2004-2, München 2004
Koudas, Nick ; Srivastava, Divesh: Data Stream Query Processing. In: Proc. VLDB 2003
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Dienstgüte von Kommunikationssystemen [DKS] -
- Dozent/in:
- Reinhard German
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 12:00 - 14:00, 04.137
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Alles Material ist in Englisch, die Vorlesung und die Übungen werden in Deutsch gehalten.
Prüfungspläne zur Unterschrift bitte im SEKRETARIAT von LS7 abgeben!
- Inhalt:
- Zunächst wird ein Überblick über Systeme und Technologien zur Erzielung von Dienstgüte gegeben.
Aufbauend auf der Lehrveranstaltung "Kommunikationssysteme" werden u.a. ATM, Integrated Services, Differentiated Services, MPLS,
GPRS, UMTS, WLANs, Bluetooth und WIMAX auf diesen Aspekt hin untersucht.
Dann werden unterschiedliche Methoden vorgestellt, mit denen Systeme bezüglich ihrer Dienstgüte bewertet und ausgelegt werden können:
Messung (HW-, SW-, Hybrid-Monitoring, Benchmarks, Leistungstests), Analytische Modellierung (Warteschlangenmodelle, stochastische Prozesse, Petri-Netze) und Simulation (OPNET, ns2, OmNET++, formale Beschreibungstechniken). Ergänzend wird der Network Calculus vorgestellt, mit dem Garantien für Dienstgüteeigenschaften ermittelt werden können. Alle Methoden werden
an Beispielen demonstriert.
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Eingebettete Navigationssysteme [NavSys-V] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Auskünfte und bei Thielecke (09131/85 25-118, joern.thielecke@fau.de). Anmelden kann man sich auch per Mail.
- Termine:
- Di, 14:15 - 15:45, H15
Do, 16:15 - 17:45, S1 LIKE
Donnerstags 16:15 - 17:45 Uhr, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Keine formalen Voraussetzungen, geeignet für Masterstudium, grundlegende Kenntnisse erforderlich in: linearer Algebra, Physik, Signal- & Systemtheorie, Wahrscheinlichkeitstheorie.
Masterstudium (Wahlfach oder Wahlpflichtfach).
- Inhalt:
- Lernziele:
1. Sie werden in die Lage versetzt, typische Navigationsverfahren hinsichtlich ihrer Funktionsweise und Einsetzbarkeit zu analysieren, zu bewerten und weiterzuentwickeln.
2. Sie lernen Navigationsgleichungen selbst aufzustellen, anzuwenden und mit unterschiedlichen Algorithmen auf dem Computer zu lösen.
3. Sie entwickeln ein Verständnis für die Herausforderungen bei der Integration unterschiedlicher Teilsysteme zu einem Navigationssystem und der Einbettung von Navigationssystemen in übergeordnete Systeme Inhalt:
1.Überblick
Von der Astronavigation zur Navigation mit Mikroelektronik
Technologien & Anwendungen (Funk, Trägheit, Laser, etc.)
Messprinzipien & Positionsberechnung (Standlinien/-flächen)
Begriffsdefinitionen (s. US Federal Radionavigation Plan)Genauigkeit, Verfügbarkeit, Verlässlichkeit, Integrität, etc.
Systematische Strukturierung des Gebiets: siehe 2. bis 7.
2. Positions- und Lagebestimmung
3. Koppelnavigation (Tracking) mittels Trägheitsnavigation
Koordinatensysteme und ihre Einsatzgebiete
Mathematische Gundlagen, z.B. Quaternionen, Corioliseffekt
Strapdown Inertial Navigation Systems
Sensorprinzipien und Trägheitssensoren
Computergestützte Lösung der Navigationsgleichungen
Das Kalmanfilter und Glättung mittels Retrodiktion
4. Seiteninformationen: Kinematik und Karten (kurze Übersicht)
5. Landmarken als lokaler Ortsbezug
6. Integration von Navigationskomponenten: Sensordatenfusion
7. Einbettung von Navigationssystemen
Anmerkung: Die Navigationsmethoden werden gleichermaßen anhand von Tafel- und Rechnerübungen (MATLAB) einstudiert
- Empfohlene Literatur:
- Skriptum zur Lehrveranstaltung
- Schlagwörter:
- Informationstechnik, Eingebettete Navigationssysteme
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Übung Eingebettete Navigationssysteme [NavSys-Ü] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Lucila Patino-Studencka, Jörn Thielecke
- Angaben:
- Übung, 1 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium
- Termine:
- Einzeltermine am 24.4.2014, 5.6.2014, 12.6.2014, 26.6.2014, 3.7.2014, 10.7.2014, 16:00 - 18:00, P1 LIKE
Donnerstags, 16:15 - 17:45 Uhr, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung. Rechnerübungen finden im Raum P1 statt, jeweils von 16-18 Uhr am 24.04., 5.06., 12.06., 26.06., 3.07. und 10.07.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 1-4
- Schlagwörter:
- Informationstechnik, Eingebettete Navigationssysteme
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Entwurf und Analyse von Schaltungen für hohe Datenraten [ENAS] -
- Dozent/in:
- Klaus Helmreich
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 12:15 - 13:45, HF-Technik: SR 5.14
Do
Zusatztermine 15.5., 5.6., 26.6. und 3.7. jeweils 14:15-15:45 in Cauerstr. 6, Raum 0.111
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 1-4
- Inhalt:
- 1. Grundlagen
Signalkenngrößen: Anstiegszeit und Bandbreite, Überschwingen, Jitter
Eigenschaften von Signalquellen und -senken: Quell-/Lastimpedanz, Nichtlinearität
Signale auf Leitungen: Verlustmechanismen, Frequenzabhängigkeit, Einfluß auf Signalform, Symbolinterferenz, Kopplung und Übersprechen
Leistungsversorgung: Verhalten unter dynamischen Lastschwankungen, Stabilisierungsbandbreite
2. Integrierte Schaltungen
Eingangs- / Ausgangseigenschaften von Gattern: Eingangskapazität, Anstiegszeitverhalten, Flankenform
Leitungen in integrierten Schaltungen: Geometrien und Parameter, Signalverformung durch Verluste, Laufzeitverhalten, Taktverteilung
Fehlermodelle bei hohen Datenraten: Laufzeitfehler, resistive Defekte, signalabhängige Fehler durch Koppeleffekte
Leistungsversorgung, interne Kapazität: dynamischer Strombedarf, Anforderung an externe Entkopplung
Aufbau- und Verbindungstechnik: Chipgehäuse, Bauformen, parasitäre Eigenschaften
Charakterisierungs- und Prüfverfahren: nichtinvasive und invasive Verfahren, Meßverfahren für Wafer/Gehäuse/Bauelement, Test in Entwurfsverifikation und Fertigung
Modellierung und Simulation des elektrischen Verhaltens: Schaltungs- und Verhaltensbeschreibung im Zeitbereich: SPICE, VHDL-AMS, IBIS
3. Schaltungen auf Leiterplatten
Materialien und Fertigungsprozess: Ausgangsmaterialien, physikalische und elektrische Eigenschaften, Einfluß von Ätz- und Laminiervorgang auf Material- und Leitungseigenschaften, Parameterhaltigkeit
Leitungsgestaltung und -dimensionierung: geeignete Leitungsbauformen und -geometrien, Topologie, Entwurfsregeln, typische Verluste und Auswirkung auf Signalform
Durchkontaktierungen: parasitäre Eigenschaften und deren quantitative Abschätzung, Entwurfsregeln, Einfluß auf Signale, Kompensationsmöglichkeiten durch geeignete Gestaltung
Leistungsversorgung: Entwurfsregeln, Stabilisierung und Entstörung
Lagenaufbau für Anwendungen hoher Datenrate: Signal-, Masse- und Versorgungslagen, Beschränkungen durch Fertigungsprozeß
Meßtechnik und -verfahren: Zeit- und Frequenzbereichsverfahren, Bestimmung von Leitungsparametern, Augendiagramm
Modellbildung: Zulässigkeit von Näherungen, Simulation von Leitungen mit frequenzabhängigen Verlusten im Zeitbereich, Versorgungs- und Massesystem, Simulationsunterstützung in Leiterplatten-Entwurfswerkzeugen
Signalintegrität und EMV: Koexistenz analoger und digitaler Funktionsgruppen, Gestaltung von Signalführung und Versorgungssystem
- Schlagwörter:
- Leiterplatte Durchkontaktierung Aufbautechnik Verbindungstechnik Leistungsversorgung Charakterisierung Prüfverfahren Modellierung Chipgehäuse Simulation Meßtechnik Signalquelle Signalkenngröße Signalintegrität EMV Signal Leitung Datenrate
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Übungen zu Entwurf und Analyse von Schaltungen für hohe Datenraten [ÜbENAS] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Klaus Helmreich, Gerald Gold
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium, Übungstermine alternativ, ggf. zwei Gruppen
- Termine:
- Do, 16:15 - 17:45, 0.111
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 7-10
- Inhalt:
- Übungs-Module:
Charakterisierung von Signalquellen und -senken: Impedanz, nichtlineare Eigenschaften
Signale auf Leitungen: Anpassung, (Mehrfach-)Reflexion, Auswirkung von Leitungsverlusten
Leistungsversorgung: Entwurf und Aufbau von Entkopplungsnetzwerken
Messen in Schaltungen hoher Datenrate: Meß- und Kontaktierverfahren, Störung durch Messkontakt, Einfluß von Tastköpfen und Meßgerät, Waferprober
Modellierung und Simulation: Signalquellen und -senken (SPICE, IBIS), verlustbehaftete Leitungen im Zeitbereich, Versorgungssystem, Meßaufbauten
- Schlagwörter:
- Entwurf Analyse Flachbaugruppen Durchkontaktierung Aufbautechnik Verbindungstechnik Leistungsversorgung Charakterisierung Prüfverfahren Modellierung Chipgehäuse Simulation Meßtechnik EMV Signalquelle Signalsenke Signalkenngröße Signalintegrität Leitung
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Image and Video Compression [IVC] -
- Dozent/in:
- André Kaup
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 16:15 - 17:45, H15
Mi, 8:15 - 9:45, H15
Mittwochstermin im Wechsel mit der Übung
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Die Vorlesung "Image and Video Compression" entspricht dem Pflichtfach bzw. Vertiefungsmodul "Multimediakommunikation I" in der Studienrichtung Informationstechnik des Studiengangs Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik sowie dem Pflichtfach bzw. Wahlpflichtfach "Multimediakommunikation I" im Studiengang Informations- und Kommunikationstechnik.
- Inhalt:
- Die Lehrveranstaltung gibt eine Einführung in die grundlegenden Konzepte und Algorithmen für die Codierung und Übertragung von Bild- und Videosignalen.Dazu wird zunächst die digitale Repräsentation von Bild- und Videosignalen erläutert und es werden wesentliche Eigenschaften des menschlichen Gesichtssinns als Nachrichtensenke vorgestellt. Detailliert diskutiert werden die Prinzipien der Datenkompression durch Redundanz- und Irrelevanzreduktion und die typischen Algorithmen zur Codierung von Bild- und Videosignalen. Dazu zählen das Design von Quantisierern am Beispiel der Max-Lloyd Optimalquantisierung, die Entropiecodierung mit den Beispielen Huffman-Codierung und arithmetischer Codierung sowie Lauflängencodierung.Darüber hinaus wird auf die Grundlagen der Vektorquantisierung und der prädiktiven Codierung eingegangen. Verfahren der Frequenzbereichszerlegung werden am Beispiel der Transformationscodierung und Teilbandzerlegung bzw.
Waveletanalyse diskutiert, ebenso wie das Prinzip der Bewegungskompensation und hybriden Codierung von Videosignalen. Am Ende werden verschiedene aktuelle MPEG- und ITU-Standards zur Codierung von Einzel- und Bewegtbildern vorgestellt.
- Empfohlene Literatur:
- Literaturempfehlung erfolgt in der Vorlesung.
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Informationstechnische Systeme [InfSys-V] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldungen jederzeit möglich per Email an like-info@fau.de oder über Mein Campus (nur wg. der leichteren Kontaktaufnahme)
- Termine:
- Mi, 14:15 - 15:45, H15
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Keine formalen Voraussetzungen, grundlegende Kenntnisse erforderlich aus: Signal- und Systemtheorie, Nachrichtentechnische Systeme, Stochastik. Erste mikroelektronische Kenntnisse helfen.
Lehrveranstaltung ist im Masterstudium verankert, kann aber ins Bachelorstudium vorgezogen werden. (Wahl- oder Wahlpflichtfach), Pflichtfach für MSc EEI mit Vertiefung Mikroelektronik.
- Inhalt:
- Lernziele:
1. Anhand der Beispielsysteme GPS und GSM sollen Sie beurtei-len lernen, wie das Wechselspiel zwischen Realisierungs-aufwand und nachrichten¬techni¬scher Systemanforderung ist.2. Anhand von Architekturbeispielen sollen Sie ein Verständnis für die Spielräume und Abwägungen beim Entwurf eines Endgerätes entwickeln.
3. Am Beispiel eines GPS-Empfängers sollen Ihnen die wesentli-chen Entwurfsschritte klar werden, wenn der Ausgangspunkt eine nachrichten¬technische Systembeschreibung ist. Inhalt:
1. Systemübersicht und Anforderungen
Einführung
GPS – Überblick und Anforderungen
GSM – Überblick und Anforderungen
Vergleichende Zusammenfassung
2. Architekturen von Endgeräten
Grundlegende Entwurfsüberlegungen
Beispiel: Merkmale und Aufbau eines GPS Empfängers
Beispiel: Merkmale und Aufbau eines GSM Endgerätes
3. Empfängerentwurf am Beispiel GPS
Analoges Frontend
Analog-Digital-Umsetzung
Basisbandverarbeitung
- Schlagwörter:
- Realisierung GSM, GPS, Endgeräte, Architektur, Entwurf
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Übung Informationstechnische Systeme [InfSys-Ü] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium, geeignet als Schlüsselqualifikation
- Termine:
- Mo, 12:15 - 13:45, H10
Einzeltermine am 16.4.2014, 30.4.2014, 2.7.2014, 9.7.2014, 14:00 - 16:00, P1 LIKE
Rechnerübungen finden im Raum P1 statt, jeweils von 14-16 Uhr, am 16.04., 30.04., 2.07. und 9.07.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 7-10
- Schlagwörter:
- Realisierung GSM, GPS, Endgeräte, Architektur, Entwurf
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Interaktive Computergraphik [InCG] -
- Dozent/in:
- Marc Stamminger
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5
- Termine:
- Mo, 8:15 - 9:45, 01.150-128
ab 14.4.2014
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 7-10
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Voraussetzung ist die Vorlesung Computergrafik aus dem Wintersemester. Die Vorlesung wird in Deutsch gehalten.
- Inhalt:
- Die Vorlesung führt in die Methoden und Technologien der interaktiven
Computergrafik ein.
Schwerpunkte sind dabei:
Funktionsweise von hardwareunterstützter 3D-Grafik
Möglichkeiten und neueste Features moderner Grafikkarten
Darstellung von Terrains
Spezielle Beleuchtungseffekte wie Spiegelungen und Schatten
Precomputed Radiance Transfer
Echtzeitdarstellung komplexer Szenen
- Empfohlene Literatur:
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Kommunikationselektronik [KE-V] -
- Dozent/in:
- Albert Heuberger
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldungen jederzeit möglich per Email an like-info@fau.de oder über Mein Campus
- Termine:
- Mo, 8:15 - 10:45, H15
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 7-10
- Inhalt:
- Die Vorlesung Kommunikationselektronik behandelt Aspekte der Schaltungstechnik und der Signalverarbeitung drahtloser Übertragungssysteme, die als sog. "Software Defined Radio" Systeme aufgebaut sind. Als Beispiel dient der Empfänger eines einfachen Telemetrie-Systems, der von der Antenne bis zum Nutzdatenausgang behandelt wird. Schwerpunkte bilden der Aufbau und die Eigenschaften der Hardware des Empfängers sowie die Algorithmen zum Empfang von Telemetrie-Signalen. Dabei wird ein typisches System mit Hilfe eines miniaturisierten Empfängers und einer Verarbeitung mit dem Matlab-kompatiblen Mathematikprogramm Octave implementiert. Dazu erhält jeder Teilnehmer einen USB-Miniatur-Empfänger und die benötigte Software ausgehändigt.
KE auf StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs117973.html
- Schlagwörter:
- Kommunikationselektronik, Informationstechnik
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Parallele Systeme [PSys] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Jürgen Teich, Frank Hannig
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, auch für Computational Engineering
- Termine:
- Di
Di, 12:15 - 13:45, Übung 5 / 01.254-128
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 7-9
- Inhalt:
- Selbst unser PC erlaubt bereits ein hohes Maß an nebenläufiger Verarbeitung von Daten. Die effiziente Ausnutzung von Parallelität bedarf allerdings auch spezieller Programmier- und Übersetzungstechniken. Beschrieben werden Eigenschaften unterschiedlicher paralleler Rechnerarchitekturen und Metriken zu deren Beurteilung. Weiterhin werden Modelle und Sprachen zum Programmieren paralleler Rechner eingeführt. Neben der Programmierung von allgemeinen Parallelrechnern werden Entwurfsmethoden (CAD) vorgestellt, wie man ausgehend von einer algorithmischen Problemstellung massiv parallele Rechenfelder in VLSI herleiten kann. Im Einzelnen werden behandelt:
1. Theorie der Parallelität (parallele Computermodelle, parallele Spezifikationsformen und -sprachen, Performanzmodelle und -berechnung)
2. Klassifikation paralleler und skalierbarer Rechnerarchitekturen (Multiprozessoren und Multicomputer, Vektorrechner, Datenflussmaschinen, VLSI-Rechenfelder)
3. Programmierung paralleler Rechner (Sprachen und Modelle, Entwurfsmethoden und Compiler, Optimierung)
4. Massive Parallelität: Vom Algorithmus zur Schaltung Theoretische und praktische Übungen mit rechnergestützten Werkzeugen
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Satellitenkommunikation [Satkom-V] -
- Dozent/in:
- Karlheinz Kirsch
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldungen jederzeit möglich per Email an like-info@fau.de oder über Mein Campus
- Termine:
- Mi, 10:15 - 11:45, K1-119
Einzeltermine am 21.5.2014, 25.6.2014, 10:15 - 11:45, HF
Bereits ab 16.04. findet die LV im K1 statt
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 7-10
- Inhalt:
- Nach einem historischen Rückblick zur Entwicklung von Satellitenkommunikationssystemen werden die einzelnen Komponenten eines typischen Gesamtsystems (Boden- und Raumsegment) näher betrachtet. Hierzu zählt der prinzipielle Aufbau von Satellitenträgersystemen (Raketen), von Satelliten (Satellitenplattform und Nutzlast), deren spezifische Umlaufbahnen und die Kommunikation zwischen Bodenstation und Satellit (Uplink) und zwischen Satellit und Empfänger (Downlink) Die Besonderheiten der Signalausbreitung und -übertragung (Entfernung, typische Störeinflüsse der Weltraumumgebung, verwendete Frequenzen, geeignete Modulations- und Kanalzugriffsverfahren) werden herausgestellt.
Die besondere Architektur transparenter und regenerativer Kommunikationseinheiten wird ausführlich an Beispielen kommerziell eingesetzter Transponder erklärt. Die modernen standardisierten Verfahren zur Signalaufbereitung und Übertragung von Video-/Bild und Audiosignalen über Satellit (Quellencodierung, Kanalcodierung und Modulation, Kanalzugriff) werden erläutert und diskutiert.
Ein Exkurs auf im Orbit und im kommerziellen Einsatz befindliche zellularen Satellitenmobilkommunikationssysteme und eine Vorstellung von Forschungsansätzen für zukünftige Satellitensysteme (alternative Antriebskonzepte, rekonfigurierbare Nutzlastarchitekturen, Next-generation High Throughput Satellites (HTS)) runden die Vorlesung ab. Ein weiterer Bestandteil der Vorlesung ist die Möglichkeit zur Teilnahme an einer ganztägigen Exkursion. Die in der Vorlesung behandelten physikalischen, elektro- und nachrichtentechnischen Zusammenhänge werden in ergänzenden Übungen mit Rechenübungen vertieft.1. Einführung / Überblick
Hauptkomponenten eines Satellitenkommunikationssystems: (Raum (Space) Segment, Boden (Ground) Segment, Nutzersegment), Übersicht über die Vielzahl der aktiven Satelliten im Weltraum sowie über die Vielfalt der Broadcast-Dienste und Anwendungen
2. Historische Entwicklung
3. Satellitenumlaufbahnen (Orbits) und Konstellationen
4. Satellitenträgersysteme
5. Satellitenaufbau
Satellitenplattform und Komponenten (Antriebssystem, Lagekontrollsystem, Energieversorgung, Thermalkontrolle, Telemetrie, Tracking, Command & Monitoring zur Überwachung des Satelliten, Vorstellung verschiedener Satellitenplattformen
6. Satellitennutzlast (Payload)
7. Besonderheiten bei der Signalausbreitung und Leistungsbilanz (Linkbudget) im Up- und Downlink
8. Darstellung der Einflüsse der Weltraumumgebung auf den Satelliten und die Kommunikationsnutzlast
9. Prinzipiell notwendige Schritte zur Übertragung von Video-/Bild und Audiosignalen über Satellit (Verfahren zur Quellencodierung von Bild-, Video- und Audiosignalen, Schritte zur Kanalcodierung und Modulationsverfahren, Kanalzugriffsverfahren
10. Aufbau moderner, zellularer Satellitenmobilkommunikationssysteme
Satellitenkonstellation, Abdeckung, Verbindungsaufbau SatKom auf StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs117969.html
- Schlagwörter:
- Satellitenkommunikation, Kommunikation, Satellit, Bodenstation, Weltraumumgebung, Signalausbreitung, Frequenzen, Datenraten, Nachrichtenübertragung
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Sprach- und Audiosignalverarbeitung [SASP] -
- Dozent/in:
- Walter Kellermann
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 12:15 - 13:45, H15
Di, 16:15 - 17:45, H15
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Signale und Systeme I +II
- Inhalt:
- Die Vorlesung behandelt Grundlagen und Algorithmen der Verarbeitung von Sprach- und Audiosignalen mit Anwendungen in Telekommunikation und Multimedia, insbesondere:
Physiologie und Modelle der Spracherzeugung und des Hörens: Quelle-Filter-Modell, Filterbank-Modell der Cochlea; Maskierungseffekte;
Darstellung von Sprach- und Audiosignalen: Schätzung und Darstellung der Kurzzeit- und Langzeitstatistik in Zeit-, Frequenz- und Cepstralbereich; typische Beispiele, Visualisierungen;
Quellencodierung für Sprache und Audiosignale: Kriterien; skalare und vektorielle Codierung; lineare Prädiktion; Pitchprädiktion; Wellenform-/Parameter-/Hybrid-Codierung; Standards (ITU, GSM, ISO-MPEG)
Spracherkennung: Merkmalextraktion, Dynamic Time Warping, Hidden Markov Models
Grundprinzipien der Sprachsynthese: Text-to-Speech Systeme, modellbasierte und datenbasierte Synthese, PSOLA-Synthese
Signalverbesserung bei Signalaufnahme und –wiedergabe: Geräuschbefreiung, Echokompensation, Enthallung mittels ein- und mehrkanaliger Verfahren;
- Empfohlene Literatur:
- Literaturempfehlung erfolgt in der Vorlesung.
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Statistische Signalverarbeitung [STASIP] -
- Dozent/in:
- Walter Kellermann
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, 0.154-115
Mi, 10:15 - 11:45, 0.154-115
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 1-4
- Inhalt:
- Die Vorlesung behandelt grundlegende Verfahren der statistischen Signalverarbeitung und deren Anwendung auf reale Probleme.
Die Themengebiete im Einzelnen sind:
• Zeitdiskrete Zufallsprozesse im Zeit- und Frequenzbereich
• Schätztheorie
• Nichtparametrische und parametrische Signalmodelle (Pol-/Nullstellenmodelle, ARMA-Modelle)
• Lineare Optimalfilter (z.B. zur Prädiktion, Entzerrung), Eigenfilter, Kalman-Filter
• Algorithmen zur Identifikation linearer Optimalfilter (adaptive Filter)
- Empfohlene Literatur:
- • A. Papoulis, S. Pillai: Probability, Random Variables and Stochastic Processes; McGraw-Hill, 2002 (englisch)
• D. Manolakis, V. Ingle, S. Kogon: Statistical and Adaptive Signal Processing; McGraw-Hill, 2005 (englisch)
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Transaktionssysteme / Transaction Systems [TRASYS] -
- Dozent/in:
- Richard Lenz
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 10:15 - 11:45, 0.154-115
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs916493.html
- Inhalt:
- Transactions are the core mechanism to guarantee database consistency in the presence of failures. The lecture introduces the cornerstones of the Transaction Concept and related techniques and system architectures. Topics are:
Reconstructing the Transaction Model
Advanced Transaction Models
Queued transaction processing
Implementing the ACID properties of transactions: Concurrency control, logging and recovery
TP Monitors: TRPC, Architecture of TP Monitor, Transaction Manager
This course generalizes the transaction concept from its traditional database system domain to the broader
context of client-server computing. The course begins by defining basic terminology and concepts. The
role of a transaction processing system in application design, implementation, and operation is covered.
Subsequent lectures cover the theory and practice of implementing locking, logging, and the more generic
topic of implementing transactional resource managers.
- Empfohlene Literatur:
- Text books:
Gray and Reuter: Transaction Processing: Concepts and Techniques,
Bernstein, Newcomer: Principles of Transaction Processing
BERNSTEIN, P. A. ; NEWCOMER, E.: Principles of Transaction Processing. Morgan Kaufmann, 1997
GRAY, J.N. ; REUTER, A.: Transaction Processing : Concepts and Techniques. Morgan Kaufmann, 1992
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Transmission and Detection for Advanced Mobile Communications [TraMoCo] -
- Dozent/in:
- Wolfgang Gerstacker
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Auf Wunsch kann die Vorlesung in englischer Sprache abgehalten werden.
- Termine:
- Do, 14:00 - 15:30, E 1.12
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA 2-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Systemtheorie, Nachrichtenübertragung
- Inhalt:
- The aim of this lecture is that the students acquire a basic knowledge of advanced transmission and detection techniques which are relevant to practical mobile communications systems. In the first part, it is shown how equalization schemes like decision-feedback equalization (DFE) and maximum-likelihood sequence estimation (MLSE) can be applied to the GSM/EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) standard. Also, channel estimation for GSM/EDGE is covered. In GSM/EDGE, disturbance by interfering signals of other users is a further major problem. Therefore, interference cancellation algorithms are discussed in detail. The cases of several receive antennas and one receive antenna (single antenna interference cancellation) are distinguished. Several receive antennas can be also utilized for increasing the robustness against fading, applying diversity combination techniques. In the case of the availability of several
transmit antennas only, additional space-time coding has to be used for realization of diversity gains. These aspects are also discussed in depth. Furthermore, an introduction to code-division multiple access (CDMA) transmission is given and it is shown how CDMA is applied in the UMTS system. The lecture is concluded by an introduction to digital transmission in the Long Term Evolution (LTE) system.
- Empfohlene Literatur:
- Lecture notes
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Hardware-Beschreibungssprache VHDL [VHDL] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Jürgen Frickel, Robért Glein
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Kurs mit integrierter Rechner-Übung
- Termine:
- Do, 10:15 - 11:45, S1 LIKE, P1 LIKE
Einzeltermin am 5.6.2014, 8:30 - 14:00, P1 LIKE
LIKE, Am Wolfsmantel 33, Tennenlohe (3. OG im FhG-Gebäude)
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF SIM-MA ab 1
- Inhalt:
- Vorlesung und betreute Rechner-Übung über die Syntax und die Anwendung der Hardware-Beschreibungssprache VHDL
(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) nach dem Sprachstandard IEEE 1076-1987 und 1076-1993
Konzepte und Konstrukte der Sprache VHDL
Beschreibung auf Verhaltensebene und RT-Ebene
Kursmaterial englisch-sprachig
Vorlesung mit integrierten Übungsbeispielen
Übungs-Betreuung in deutsch oder englisch
Entwurf, Simulation und Synthese auf Gatterlogik-Ebene
Verwendung professioneller Software-Tools
Übungen mit Software "Xilinx-ISE" und Experimentier-Board "Digilent Basys2 Board 250K"
Zielgruppe sind Hörer aller Fachrichtungen, die sich mit dem Entwurf und der Simulation digitaler Systeme und Schaltungen beschäftigen wollen.
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Seminar Ausgewählte Kapitel der Nachrichtentechnik [Sem NT] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Johannes Huber, Ralf Müller
- Angaben:
- Hauptseminar, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 8:00 - 10:00, N 5.17
Blockveranstaltung 3.6.2014-10.6.2014 Di, 10:00 - 12:00, N 6.17
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF SIM-MA ab 1
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Praktikum Mobilkommunikation [PrMoKo] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Wolfgang Gerstacker, Steven Kisseleff, Armin Schmidt, Michael Ruder, Vahid Jamali, Prasanth Karunakaran, Rania Morsi, Lin Xiang
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Vorbesprechung am Dienstag, 08.04.14, 9:00 im Raum E 1.10.
- Termine:
- Do, 13:00 - 18:00, E 1.10
Fr, 14:00 - 19:00, E 1.10
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF SIM-MA 2-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vorlesungen Nachrichtenübertragung (Communications),
Systemtheorie (Signals and Systems); wünschenswert: Grundlagen der Mobilkommunikation (Fundamentals of Mobile Communications)
- Inhalt:
- Versuche:
Eigenschaften realer Mobilfunkkanäle wie Verzerrungen und Zeitvarianz, Modelle für Mobilfunkkanäle, Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit eines Mobilfunksystems
Raum-, Frequenz- und Zeit-Diversity, Interleaving und Kanalcodierung,
Viterbi-Decodierung, Restfehlerstruktur, Hamming-Distanz und Diversity-Grad, theoretische Grenzen, Übertragung von Hörproben
Prinzipien verschiedener Entzerrverfahren, Entzerrerdesign für GSM/EDGE, Simulation von trellisbasierten Entzerrern und
Visualisierung der Ergebnisse
Einführung in die Funktionsweise eines CDMA-Systems,
Eigenschaften von Spreiz- und Verwürfelungssequenzen,
Funktionsweise und Leistungsfähigkeit des Rake-Empfängers
Prinzip von OFDM, implementierungsrelevante Aspekte wie Nichtlinearitäten und Spitzenwertfaktor, Synchronisation und Entzerrung
Zellulares Konzept, Systemkapazität, dynamische Sendeleistungsregelung, Auswirkung auf die Verbindungsqualität, Handover: Prinzip und verschiedene Kriterien, Auswirkung der Teilnehmergeschwindigkeit auf die Leistungsfähigkeit
- Empfohlene Literatur:
- Skriptum zum Praktikum Mobilkommunikation
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Praktikum Multimediakommunikation [PrMMK] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Andrea Eichenseer, Rudolf Rabenstein, u.a.
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Skriptum englisch
- Termine:
- Do, 14:00 - 19:00, N 6.13
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF SIM-MA 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Das Praktikum wendet sich an Studenten aus den Studiengängen EEI, IuK und CE, die die Vorlesung Image and Video Compression im gleichen Semester hören oder bereits gehört haben.
- Inhalt:
- Der Schwerpunkt des Praktikums liegt auf Videocodierverfahren. Im Laufe des Praktikums erstellt jede Gruppe einen Video-Codec
und untersucht dessen Eigenschaften. Kenntnisse in MATLAB sind hilfreich, aber nicht Voraussetzung.Versuche Das Praktikum besteht aus vier Teilen. Teil 1: Einführung in MATLAB
Teil 2: Verarbeitungsblöcke in Videocodern (Quantisierung, Entropiecodierung, Transformationen, Bewegungsschätzung)
Teil 3: Aufbau und Optionen eines Video-Codecs
Teil 4: Subjektiver Vergleich
- Empfohlene Literatur:
- Das Skriptum Praktikum Multimediakommunikation wird in der Einführungsveranstaltung ausgegeben.
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Applied Visualization [AppVis] -
- Dozent/in:
- Roberto Grosso
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, 01.150-128
Di, 16:15 - 17:45, 01.151-128
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF SIM-MA ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Die Vorlesung wird auf Englisch gehalten.
- Inhalt:
- Die Visualisierung beschäftigt sich mit allen Aspekten, die
im Zusammenhang stehen mit der visuellen Aufbereitung der (oft
großen) Datenmengen aus technisch-wissenschaftlichen Experimenten
oder Simulationen zum Zwecke des tieferen Verständnisses und der
einfacheren Präsentation komplexer Phänomene. Die Vorlesung gibt
eine Einführung in die grundlegenden Algorithmen und Datenstrukturen,
sowie einen Überblick über die verfügbaren Softwarewerkzeuge und
verbreiteten Dateiformate.
Behandelt werden u.a. folgende Themen:
Visualisierungsszenarien
Gitterstrukturen und Interpolation
Verfahren für 2D Skalar- und Vektorfelder
Verfahren für 3D Skalar- und Vektorfelder
Verfahren für multivariate Daten
Volumenvisualisierung mit Isoflächen
Direktes Volume-Rendering
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Tutorials to Applied Visualization [TutAppVis] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Christian Siegl, Franziska Bertelshofer
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 14:15 - 15:45, 01.150-128
Mi, 8:15 - 9:45, 01.150-128
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF SIM-MA ab 1
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Auditory Models [AudMo] -
- Dozent/in:
- Bernd Edler
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, Kredit: 2/2, ECTS: 2,5
- Termine:
- Fr, 10:15 - 11:45, 3R4.04
Die Veranstaltung findet im Gebäude des Fraunhofer IIS in Tennenlohe, Am Wolfsmantel 33 statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF SIM-MA 1-4
- Inhalt:
- Contents
Common models of the human auditory system
Mechanical models
Physiological models
Psychoacoustic models
Applications (hearing aids, audio coding, …)
Goals
Understand structure and function of the human auditory system
Understand common psychoacoustic phenomena present in human hearing, such as masking, directional and spatial hearing
- Schlagwörter:
- AudioLabs
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Radio Resource Allocation in Advanced Cellular Networks [ResAlloc] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Robert Schober, Wing Kwan Ng
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5
- Termine:
- Mi, 16:15 - 17:45, E 1.12
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF SIM-MA 1-4
- Inhalt:
- The next generation of wireless cellular networks aims to support various multimedia services with different quality of service (QoS) requirements. Efficient radio resource allocation is therefore mandatory in 4G networks. The key task of radio resource allocation mechanisms is to ensure sufficient QoS, under varying transmission conditions.
The goal of this lecture is to provide students with an understanding of the mutual effects between control mechanisms in wireless networks. The lecture combines fundamentals of resource allocation (including principles of radio coverage in cellular systems and basics of radio network planning) with innovative algorithms for radio interface utilization from recent research as well as application examples.
The cellular concept and methods to analyze radio coverage and spectral efficiency of a cellular system will be presented. Students will understand the principles of resource sharing among users and how to mitigate multi-user interference via resource allocation and control.
Beginning with 3G UMTS followed by the Long Term Evolution (LTE) system, advanced topics such as dynamic frequency reuse partitioning, Improved Frequency/Power Allocation, BS (Base Station) coordinated scheduling, etc., will be discussed. Furthermore, as an application example, a new technique for data dissemination in wireless networks will be introduced and analyzed. This scheme embeds peer-to-peer data transfer into the hierarchical cellular architecture for cooperative sharing of data among mobile users. The lecture will be concluded by an introduction of cognitive radio networks.
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Transformationen in der Signalverarbeitung [TSV] -
- Dozent/in:
- Jürgen Seiler
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5
- Termine:
- Mo, 8:15 - 9:45, N 5.17
ab 14.4.2014
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF SIM-MA 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Signale und Systheme I und II, Digitale Signalverarbeitung
- Inhalt:
- Die Lehrveranstaltung "Transformationen in der Signalverarbeitung" behandelt mehrere verschiedene Transformationen, die im Rahmen der Signalverarbeitung Verwendung finden. Dabei werden zuerst die grundlegenden Konzepte von Transformationen diskutiert und die Vorteile die Transformationen mit sich bringen erläutert. Im Anschluss daran werden die grundlegenden Eigenschaften von Integraltransformationen betrachtet und die Laplace- und die Fourier-Transformation im Detail untersucht. Um auch zeitlich veränderliche Signale gut transformieren zu können werden danach die Kurzzeit-Fourier-Transformation und die Gabor-Transformation eingeführt. Im Anschluss daran erfolgt eine Betrachtung der Auswirkung der Abtastung auf transformierte Signale, bevor die z-Transformation als Transformation für diskrete Signale behandelt wird. Abschließend erfolgt die Betrachtung weiterer Transformationen für diskrete Signale wie der Diskreten Fourier-Transformation oder linearer Block-Transformationen.
- Empfohlene Literatur:
- K. Krüger, Transformationen - Grundlagen und Anwendungen in der Nachrichtentechnik, Vieweg Verlag, Braunschweig
B. Girod, R. Rabenstein, A. Stenger, Einführung in die Systemtheorie, B. G. Teubner Verlag, Stuttgart
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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