Elektrotechnik/Informationstechnik

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EMI Department

Modulhandbuch

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Digitale Kommunikationstechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Modul Numerische Software und Systemsimulation

Modul Simulation elektrischer Schaltungen

Modul Elektromobilität

Vorlesungen Elektrische Antriebe 1 und 2
Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen
  • Die Studierenden lernen die besonderen Herausforderungen der Steuerung und Regelung von elektrischen Antriebssystemen im Kontext der Elektromobilität kennen. Hauptaugenmerk liegt hierbei auf praktischen Aspekten, wie der Varianz von Systemparametern oder der Ungenauigkeit von Sensordaten. Die Studierenden sind durch die Veranstaltung in der Lage ihr Wissen zur Entwicklung von  Regelungsalgorithmen zu nutzen.
  • Die Studierenden sind in der Lage das übliche Softwareframework Robot operating System (ROS) für den Einsatz mobiler Robotiksysteme einzusetzen.
  • Es liegt bei den Studierenden ein Verständnis für die Notwendigkeit von Simulation und Softwareentwurf vor.
  • Die Studierenden können reale Szenarien autonomer mobiler Systeme, wie die simultane Kartierung und Lokalisierung (SLAM) oder die zustandsautomatenbasierte Steuerung implementieren.
  • Die Studierenden haben eine mentale Karte für den Einsatz verschiedener Sensorik und die Fusion dieser mit Hilfe von Karten oder Schätzalgorithmen.
Dauer 2
SWS 5.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90h
Workload 180h
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K90 + Laborarbeit Regelung von Antriebssystemen in der Elektromobilität. Laborarbeit Labor autonome und mobile Systeme. 

Regelung von Antriebssystemen in der Elektromobilität mit Labor: Klausur K90+Labor (100% Klausur, Labor unbenotet) gilt als Vorleistung für die Klausur. Labor Autonome mobile Systeme muss m. E. attestiert sein.
Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Christian Klöffer
Empf. Semester EI-06/ EI-07
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Zweiter Studienabschnitt Studiengänge EI, EI-plus, EI-3nat, MKA
Veranstaltungen

Digitale Informationsübertragung mit Labor

Art Vorlesung/Labor
Nr. EMI860
SWS 5.0
Lerninhalt

Einführung:
-Ziele der Kommunikationstechnik,
-Begrifflichkeiten (Nachricht, Information, Signal),
-Informationsgehalt (Entropie) und Informationsfluss (Transinformation, Äquivokation, Irrelevanz), Kanalkapazität.

Grundlagen der Signal- und Systemtheorie:
-Klassifizierung von Signalen in Kommunikationssystemen und deren Charakterisierung, Parseval Theorem, Wiener-Kintchine Theorem, Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion, Verteilungsfunktion, zentraler Grenzwertsatz, Charakterisierung linearer Systeme.

Grundlagen der digitalen Informationsübertragung:

-Digitalisierung analoger Signale;
-Codierverfahren in der Kommunikationstechnik

  • Übersicht
  • Grundzüge der Quellencodierung
  • Fehlersicherung in digitalen Kommunikationssystemen
    -Fehlerkontrollprotokolle (ARQ-Protokolle)
    -Kanalcodierung (FEC): Lineare Blockcodierung, zyklische Blockcodierung, Faltungscodierung, Interleaving.

Basisbandübertragung digitaler Signale:
-Optimale Pulsformung (Nyquist Kriterium, Raised Cosine Rolloff-Filterung)
-Signalangepasste Filterung (Matched Filtering)
-Leitungscodierung (Anforderungen, Leitungscodierverfahren; Leistungsdichtespektren leitungscodierter Basisbandsignale)

Passbandübertragung digitaler Signale:
-Digitale Trägermodulationsverfahren

  • Beschreibung mittels Phasenzustandsdiagramm
  • Implementierungsstrukturen von Modulator und Demodulator
  • Spektrale Analyse digitaler Trägermodulationsverfahren
  • Analyse der Störanfälligkeit digitaler Trägermodulationsverfahren

-Synchronisationsverfahren (Frequenz-, Träger- und Taktphasensynchronisation)
Literatur

• Höfer, P.: Grundlagen der digitalen Informationsübertragung. Springer Vieweg Verlag, 2013.
• Bossert, M.: Kanalcodierung. Oldenburg Verlag, 3. Auflage, 2013.
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