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Digitale Signalübertragung

Details

Ziele des Lehrfaches

Die Studierenden beherrschen die grundlegenden Prinzipien und praktischen Anwendungen von Verfahren der digitalen Signalübertragung im Basisband und im Bandpassbereich. Sie verstehen die Auswirkungen von linearen Verzerrungen und Rauschstörungen auf die Übertragungsqualität. Sie kennen den Unterschied zwischen spektral-effizienten und leistungseffizienten Modulationsverfahren und können deren wesentliche Eigenschaften beurteilen. Sie haben Grundkenntnisse in der Entscheidungstheorie.

Inhalt des Lehrfaches

​Die Vorlesung behandelt die Vorteile und Besonderheiten der digitalen Übertragung von Nachrichten über einen AWGN Kanal. Die dabei auftretenden Störungen werden zunächst bei einer Übertragung im Basisband betrachtet um grundlegende Kriterien für den Entwurf von Sende- und Empfangsfiltern zu erarbeiten. Ausgehend von einer Signalraumdarstellung des äquivalenten Tiefpasssignals werden verschiedene digitale Modulationsformen hinsichtlich ihrer Störfestigkeit und spektralen Effizienz untersucht. Nach einer Einführung in die Detektionstheorie werden Entscheidungskriterien für den Bau optimaler Empfänger entwickelt.

  • Wirkungen von linearen Verzerrungen und Störungen auf digitale Signale, äquivalenter Tiefpasskanal
  • Leistungsspektren zufälliger Impulsfolgen
  • Signalformate für die digitale Signalübertragung im Basisband
  • Intersymbolinterferenzfreie Signalübertragung: Nyquistkriterien
  • Optimaler Signalempfang bei additivem weissen gaussschen Rauschen (AWGN): Korrelationsempfang und signalangepasstes Filter, Bitfehlerwahrscheinlichkeiten
  • Detektionstheorie: Maximum-A-Posteriori und Maximum Likelihood Kriterium
  • Digitale Modulationsverfahren: spektrale Effizienz und Leistungseffizienz
  • Binäre Modulationsverfahren: ASK, PSK, FSK
  • Mehrvalente Modulationsverfahren: MFSK, MPSK, MQAM
  • Kohärente und nichtkohärente Demodulation

Vorausgesetzte Kenntnisse

​Grundlagen der Nachrichtentechnik