4. Semester - Nachrichtentechnische Basisausbildung
Im 4. Semester legen Sie in Ihrem Studium zunächst das notwendige nachrichtentechnische Fundament, wobei Sie sich hier auf nur 4 Module konzentrieren können. Die beiden Module Digitale Nachrichtenübertragung und Digitale Signalverarbeitung sind als große Module mit 10 Credits ausgelegt, damit Sie die dort behandelten für den weiteren Studienverlauf sehr wichtigen Grundkenntnisse in Ruhe und praxisorientiert erlernen können.
Inhalte der Module des 4. Semesters
Im Seminar vermitteltes hochfrequenztechnisches Basiswissen zu Zweitoren, Impedanztransformation, Rauschen, Wellenleitern und diskreten passiven Bauelementen wird in der Übung durch den Umgang mit typischen HF-Messplätzen untermauert. Dort wird z. B. auch der Umgang mit dem Netzwerkanalysator erlernt.
Das Modul vermittelt wichtige Grundkenntnisse zur Regelungstechnik (Kenngrößen, Modellbildung, Stabilität, Reglerentwurf, Simulation). Zudem lernen Sie bereits hier den Umgang mit den wichtigsten Messgeräten, die Sie im späteren Verlauf Ihres Studiums in den Übungen verwenden, wie z. B. schnellen Oszilloskopen, Spektrum- und FFT-Analysatoren sowie Bitfehlerratentester. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Kennenlernen der Software LabView für die Messautomatisierung und Regelung.
Nach einer kurzen geschichtlichen Einführung und einem Überblick über die Funktionsblöcke von digitalen Kommunikationssystemen und -netzen lernen Sie zunächst, durch welche Effekte Signale bei der Übertragung gestört werden können und testen dies konkret am Beispiel der Übertragung über elektrische Leitungen. Es folgt ein kurzes Intermezzo zum Thema A/D-Wandlung und Codierung. Danach sehen Sie, wie digitale Datensignale typischerweise geformt sind und bestimmen über Berechnung und Messung die Anzahl der Bitfehler, die bei einer durch Rauschen und Verzerrungen gestörten digitalen Übertragung gemacht werden. Ein wichtiger Aspekt ist auch die Betrachtung von analogen und digitalen Modulationsverfahren, die z. B. bei der Aufprägung von Datensignalen auf EM-Wellen im Funk verwendet werden. Den Abschluss bildet die Betrachtung von Multiplexverfahren zur gemeinsamen Übertragung mehrerer Signale über ein Medium. Alle Themen werden über Simulationen und Messungen praktisch veranschaulicht.
Signalanalysen (z. B. zur Spracherkennung oder in Messgeräten), Signalfilterungen und andere Signalmanipulationen (z. B. im Tonstudio) werden heute digital durchgeführt, d. h. sie werden berechnet – auch in Echtzeit. Hierzu lernen Sie, die nötigen mathematischen Verfahren theoretisch zu verstehen, geeignet im Rechner zu simulieren und auch für Echtzeitanwendungen in der Praxis zu realisieren, also zu programmieren. Dazu setzen Sie in praktischen Versuchen die gelernten Verfahren auf einer echtzeitfähigen Hardware, einem sogenannten Digitalen Signalprozessor (DSP), um. Sie verwenden dafür eine Hochsprache und teilweise auch ASSEMBLER. Dabei lernen Sie die Besonderheiten dieser speziellen Prozessoren kennen.
