Modulkataloge

 

Veranstaltungslisten des aktuellen Semesters

Hinweis: Wenn Sie durch Links in unser CAMPUS-System geführt werden, achten Sie bitte darauf, das gewünschte Semester einzustellen (rechts oben)!

 

Informations- und Kommunikationstechnik: Modulkatalog A (8-16 Leistungspunkte erforderlich)

Robotik und Mensch-Maschine-Interaktion 1 (Modul 2101)

Inhalt:

- Grundlagen der Robotik: Komponenten von Robotersystemen - Kinematische Grundstrukturen und Arbeitsräume - Roboterarchitekturen
- Die Lage im Raum: Position und Orientierung - Orientierungsbeschreibungen - Homogene Transformation
- Denavit-Hartenberg Modellierung
- Vorwärtstransformation
- Rückwärtstransformation
- Jakobi-Matrix
- Systemkomponente Mensch: Informationsaufnahme - Informationsverarbeitung - Informationsausgabe
- Ergonomische Bewertung von MMS: Durchführung empirischer Untersuchungen - Simulative Bewertung
- Virtuelle Umgebungen
- Mensch-Maschine Systemtechnik: Zuverlässigkeit und Verlässlichkeit von MMS - Realisierung von Dialogsystemen - Dynamische Systeme - Assistenzsysteme

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Robotik und Mensch-Maschine-Interaktion 2 (Modul 2102)

Inhalt:

- Externe und interne Sensoren für Industrieroboter
- Antriebe und Getriebe für Industrieroboter
- Robotergreifer
- Modellbildung für Industrieroboter: Bewegungsgleichungen nach Newton-Euler; Bewegungsgleichungen nach Lagrange
- Regelung von Industrierobotern: Entwurf von Einzelachsreglern; nichtlineare Regelung und Entkopplung
- Lernen aus Daten: Statistische Verfahren; konnektionistische Verfahren
- Wissensrepräsentation und Wissensverarbeitung: Aussagenlogik; Prädikatenlogik erster Stufe; Expertensysteme; Verarbeitung unsicheren Wissens
- Fuzzy-Systeme

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Multimedia Communication Systems 1 (Modul 2103)

Inhalt:

- Introduction: Concepts and terminology, signal sources and acquisition, sampling and digital representation of multimedia signals
- Perceptual properties of vision and hearing
- Analysis and Modeling: Fourier Spectra, correlation analysis, autoregressive models, Markov models;
- Quantization and coding: Statistical foundations of information theory; scalar quantization, coding theory, rate-distortion optimization of quantizers, entropy coding, vector quantization, sliding block coding
- Still image coding: Compression of binary images, vector quantization of Images, predictive coding, transform coding, coding based on similarity properties, component based coding
- Video coding: Methods without motion compensation, hybrid video coding, MC prediction coding using the Wavelet Transform, spatio-temporal frequency coding with MC, encoding of motion parameters, model based video coding
- Audio coding: Coding of speech signals, waveform coding of audio signals, parametric coding of audio and sound signals
- Applications and standards: Convergence of digital multimedia services, adaptation to channel characteristics, digital broadcast, media streaming, interoperability and compatibility, definitions at systems level
- Still image coding standards: JBIG, JPEG, video coding standards: H.26x, MPEG-x, audio coding standards: Speech, Music and Sound;
- Quality measurement: Objective signal quality measurements, subjective assessment

Credits: 4              SWS: 4             weitere Informationen im CAMPUS-System

Multimedia Communication Systems 2 (Modul 2104)

Inhalt:

- Pre- and postprocessing: Nonlinear filters, signal enhancement, amplitude-value transformations, interpolation
- Features of multimedia signals: Color, texture, edge analysis, feature point detection, contour and shape analysis, correspondence analysis, motion analysis, disparity and depth analysis, mosaics, face detection and description, audio signal features
- Feature transforms and classification: Feature transforms, feature value normalization and weighting, feature-based comparison, feature-based classification
- Signal decomposition: Segmentation of image signals, segmentation of video signals, segmentation and decomposition of audio signals
- Signal composition, rendering and presentation: Composition and mixing of visual signals, warping and morphing, viewpoint adaptation, frame rate conversion, rendering of image and video signals, composition and rendering of audio signals
- Applications and standards: Content-based media access: Content protection, interaction with content multimedia content description standard MPEG-7
- Quality measurements: Classification quality; quality of signal analysis and decomposition

Credits: 4              SWS: 4             weitere Informationen im CAMPUS-System

Digitale Bildverarbeitung 1 (Modul 2105)

Inhalt:

- Einführung, Bedeutung visueller Information
- Bildgebung I: "good imaging beats good image processing" -  Sensoren (menschl. Auge, CCD/CMOS Sensoren), Abbildungsgeometrie, dünne Linse, optische Systeme, Tele- und Weitwinkelobjektive, Blendenzahl, Schärfentiefe.
- Röntgenbildgebung: Erzeugung von Röntgenstrahlung, Absorption und Streuung, Röntgenbild-Detektion
- Zweidimensionale lineare Systemtheorie: 2D-Faltung, Punktantwort, 2D-LSI-Systeme, Eigenfunktionen, 2D-Fouriertransformation, optische und Modulationsübertragungsfunktion
- 2D-Fouriertransformation und Computer-Tomographie: Fourier-Transformation in Polar-koordinaten, Rotationssatz, Rotationssymmetrie, Hankeltransformation, Fourier-Scheibentheorem, Computertomographie, gefilterte Rückprojektion
- Digitalisierung von Bilddaten: 2D-Abtastung, Auflösungsgrenze, Aliasing, Rekonstruktion, 2D-Fouriertransformation ortsdiskreter Signale, 2D-diskrete und schnelle Fouriertransformation, Nutzung in der Bilddaten-Kompression
- Bildverbesserung (image enhancement): Punktoperationen und Histogramme, Nachbarschaftsoperationen, Faltung, Binomialfilter, unscharfe Maske, Verarbeitungskette in der digitalen Radiographie, nicht-lineare Filter (homomorphe Filter, Medianfilter, adaptive Filter)
Merkmalsextraktion I: Kantenerkennung (Gradienten- und Laplacefilter), Kantendetektion (Kantendeskriptoren, Genauigkeit und Verlässlichkeit, der Canny Kantendetektor)
Merkmalsextraktion II: Orientierte und gerichtete Strukturen (Beschreibung orientierter Bildinhalte, Detektion und Estimation von einfachen Orientierungen, Detektion und Estimation von mehrfachorientierten Bildinhalten)

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Digitale Bildverarbeitung 2 (Modul 2106)

Inhalt:

- Multiauflösungs- und Multiratenverfahren der Bildverarbeitung: Gauss- und Laplace-Pyramide, Multiauflösende Filterung digitaler Radiographien, Multiauflösende Analyse von Herzkranzgefaessen in Cine-Angiographien, Multiraten-Rauschreduktion für die Roentgen-Fluoroskopie, Filterbänke & Wavelets, Verschiebungs-Varianz in kritisch abgetasteten Multiratensystemen
- Range Imaging: Aktive Triangulation
- Geometrie der Bildgebung: Perspektivische Projektion, Intrinsische und extrinsische Kameraparameter, Projektionsmatrix, Linsenverzerrungen, Kamerakalibration
- Geometrie des binokularen Sehens: Stereopsis des Menschen, Horopter, Gebiet von Panum, Geometrie von Stereo-Kameras, Epipolargeometrie, Essentielle Matrix, Fundamentalmatrix
- Verarbeitung stereoskopischer Bilddaten: Kalibration von Stereokameras, Rekonstruktion von Szenen, passive Triangulation, Schätzung der Stereo-Disparität
- Bewegung: Visuelle Bedeutung von Bewegung, Bewegung im 3D-Raum (Translation, Rotation, Projektion von Bewegung auf die Bildebene, Egomotion, Focus of Expansion, Focus of Contraction)
- Bewegungsschätzung in Bildsequenzen: Optischer Fluss, Bewegung als 3D-Orientierung, Korrelationsbasierte Verfahren (block matching, Schnelle Schätzverfahren)
- Erkennung parametrischer Kurven: Houghtransformation für Geraden und Kreise

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Digitale Sprachverarbeitung 1 (Modul 2107)

Die zweisemestrige Vorlesung DSV 1 und 2 behandelt Grundlagen und Anwendungen der digitalen Sprachverarbeitung. Den Schwerpunkt der Vorlesung DSV 1 bilden die für Sprachsignale spezifischen Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung:

- Modell der Spracherzeugung
- Eigenschaften des Gehörs (Psychoakustik)
- Spektraltransformationen
- Filterbänke zur Spektralanalyse und Synthese
- Stochastische Signal und Signalschätzung
- Lineare Prädiktion
- Quantisierung

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Digitale Sprachverarbeitung 2 (Modul 2108)

Den Schwerpunkt der Vorlesung DSV II bilden aktuelle Signalverarbeitungs-Anwendungen:

- Sprachcodierung: Signalform-Codierung, Vocoder, adaptive Quantisierung, adaptive Prädiktion im Zeitbereich, adaptive Codierung im Frequenzbereich, subjektive Sprachqualität, standardisierte Verfahren, Realisierungsaspekte
- Fehlerverdeckung und Soft-Decodierung, Reduktion der Störwirkung von Bitfehlern
- Bandbreitenerweiterung von Sprachsignalen
- Ein- und mehrkanalige Geräuschreduktion: Reduktion akustischer Störungen durch adaptive Filterung, aktive Störschallkompensation, Verminderung von Raumhall
- Kompensation akustischer Echos: Digitale Lautsprechertelefone, akustische Mensch-Maschine-Schnittstelle

Dabei wird vielfach auf Standards der Telekommunikation sowie auf aktuelle Entwicklungen und Trends im Bereich der Mobiltelefon- und der digitalen Hörgerätetechnik Bezug genommen.

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Advanced Methods of Cryptography (Modul 2111)

Inhalt:

Advanced public key encryption

- Side channel attacks
- Cryptographic hash functions
- Identification and entity authentication
- Elliptic curve cryptography
- Quantum cryptography

Credits: 4              SWS: 4             weitere Informationen im CAMPUS-System

Technical Acoustics (Modul 2113)

  • Basic oscillations and vibrations theory,
  • sound field parameters, wave equation in for gases or liquids,
  • plane waves, spherical waves,
  • reflection,
  • refraction,
  • diffraction,
  • Doppler effect,
  • generation of waves,
  • sound propagation in tubes,
  • tubes with non-continuous sections,
  • sound waves in closed cavities,
  • sound propagation in isotropic bodies,
  • bending and flexural waves and perception properties of the ear.
  • Electromechanical transducers,
  • different types of transducers,
  • electroacoustic receiver (microphone),
  • electroacoustic transmitters (loudspeaker),
  • digital sound recording,
  • room acoustics,
  • sound reinforcement systems,
  • building acoustics,
  • noise generation and noise control,
  • acoustic measurement techniques,
  • music and speech,
  • under water acoustics and ultrasound.

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Computer Arithmetic 1 (Modul 2114)

  • Arithmetic standard operations,
  • addition,
  • Subtraction,
  • Comparators,
  • Sorters,
  • Multiplication,
  • division,
  • non-redundant vs. redundant arithmetics,
  • Residue class arithmetics,
  • Elementary arithmetic functions,
  • Algebraic elementary operations,
  • Root extraction,
  • Polynom approximation

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Computer Arithmetic 2 (Modul 2115)

  • CORDIC algorithm,
  • Galois field arithmetics,
  • Error detecting and error tolerating arithmetic,
  • Linear transformations,
  • DFT and FFT,
  • DCT and FDCT,
  • Applications in digital signal processing, especailly in channel coding

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

 

Veranstaltungslisten des aktuellen Semesters

Hinweis: Wenn Sie durch Links in unser CAMPUS-System geführt werden, achten Sie bitte darauf, das gewünschte Semester einzustellen (rechts oben)!

 

Informations- und Kommunikationstechnik: Modulkatalog B (8-16 Leistungspunkte erforderlich)

Advanced Coding and Modulation (Modul 2201)

Inhalt:

- Elemente digitaler Kommunikationssysteme
- Übertragungskanäle und mathematische Modelle
- Übersicht über lineare Blockcodes, inklusive BCH- und Reed-Solomon-Codes
- Übersicht über Faltungscodes
- Prinzip der Soft-Decision-Decodierung, Viterbi-Decodierung, MAP-Decodierung
- Low-Density-Parity-Check-Codes (LDPC Codes)
- Turbo-Decodierung
- Einzel- und Mehrträger-Modulation, inklusive OFDM
- Anwendungsbeispiele: GSM, UMTS, LTE

Credits: 4               SWS: 4              weitere Informationen im CAMPUS-System

Advanced Topics in Signal Processing and Communication (Modul 2202)

Inhalt:

- Characterization of random signals, formulation of detection and estimation problems under noise and variations, higher-order statistics
- Statistical similarity and modeling
- Methods of signal and parameter estimation: Least squares and SVD methods, Wiener filter and linear prediction, - Bayes estimation, maximum-likelihood estimation, robust estimaton
- Orthogonality and correlation analysis, orthogonal transforms
- Amplitude/phase relationships, Hilbert transform
- Signal and parameter spaces, partitioning methods.
- Frequency and scale spaces, combined time/frequency analysis, multi-rate and multi-resolution sampling, filterbanks and wavelet transform
- Extension of sampling and systems theory for multiple dimensions
- Non-uniform sampling
- Application examples in communication systems, signal analysis and systems optimization

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Kommunikationsnetze: Analyse und Leistungsbewertung (Modul 2203)

Inhalt:

- Stochastische Grundlagen: erzeugende Funktionen, Markov-Ketten und Markov-Prozesse
- Markovsche Bediensysteme: M/M/s/k, Warteschlangendisziplinen
- Offene und geschlossene Warteschlangennetze
- Allgemeine Zwischenankunftszeit- und Bedienzeitverteilung
- Prioritäten - Stapelverarbeitungsprozesse

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Mobile Radio Networks 1 (Modul 2204)

Inhalt:

- Radio wave propagation models
- Concepts of cellular systems
- Handover mechanisms
- System architecture of modern cellular systems
- Logical and physical channels
- System security in voice networks

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Mobile Radio Networks 2 (Modul 2205)

Inhalt:

- DSS technologies
- CDMA technologies
- Pseudo random number generators in wireless networks
- IEEE 802.11 wireless LAN standard
- IEEE 802.15.1 Bluetooth standard
- ZigBee standard

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Hochfrequenztechnik 1 (Modul 2206)

Inhalt:

- Lineare, konzentrierte, passive Bauelemente: Einfache Schaltungen, Ersatzschaltbilder, Güte von Spule und Kondensator, verlustlose und verlustbehaftete Parallel- und Serienresonanzkreise, Definition von Kreisgüte und Bandbreite, Zusammenhang zwischen Kreisgüte und Spulen- bzw. Kondensatorgüte, Anpassungsschaltungen, Transformatoren, Anwendungen
- Allgemeine Bauelemente mit TEM Wellenleitungen: Leitungsresonatoren, Güte, Leitungstransformatoren, Stichleitungen, Anwendungen
- Leitungsbauelemente in planarer Technik: Hybridkoppler, Rat-Race-Koppler, Wilkinson-Leistungsteiler, Filter, Phasenschieber, Übergänge zwischen verschiedenen Leitungsarten, Frequenzabhängigkeit der Komponenten, Anwendungen
- Mehrleitersysteme und -komponenten: Gekoppelte Leitungen, Leitungsdifferentialgleichungen, symmetrisches Zweileitersystem, allgemeines Zweileitersystem mit homogenem Dielektrikum, Leitwertmatrix bei einem verlustfreien Mehrleitersystem bzw. bei homogenem Dielektrikum, allgemeiner bzw. symmetrischer Abschluss eines symmetrischen Dreileitersystems, Symmetrierglieder mit konzentrierten Elementen und Leitungsbauelementen, Richtkoppler mit TEM-Wellenleitungen, Beispiele in planarer Technik (Lange Koppler), Filter mit gekoppelten Leitungen, Anwendungen Bauelemente der Hohlleitertechnik: Übergänge, Kurzschlüsse, Verzweigungsschaltungen, Blenden und Stifte, dielektrische Einsätze, Hohlleiterrichtkoppler, Anwendungen
- Hohlraumresonatoren: Leitungsresonatoren, Nulltypschwingung, Modenchart, quantitative Bedeutung von kleinen Volumen- bzw. Materialänderungen, Verluste, Güte, Anwendungen
- Nichtreziproke Bauelemente: Eigenschaften verlustloser, angepasster Dreitore, Herleitung der tensoriellen Permeabilität, Wellenausbreitung in Ferriten, Faradaydrehung, Doppelbrechung, Einwegleitungen, Viertorzirkulator, Resonanzrichtungsleitungen, Dreitorzirkulator, Anwendungen
- Dielektrische Resonatoren: Prinzip, Bauformen, Anwendungen
- Akustische Oberflächenwellenfilter: Wellenausbreitung, Übertragungsfunktion, parasitäre Effekte Anwendung
- Impulstechnik: Pulse auf Leitungen, Abschlüsse, Pulsformen, Übergang zum eingeschwungenen Zustand, Messgeräte, Anwendung
- Glasfasersysteme: Laserquellen, Glasfasereigenschaften, Detektoren, Systemkomponenten, WDM-Übertragung, Modulatoren, Filter, Multiplexer, nichtlineare Eigenschaften der Glasfaser, Dispersion, Solitonen, Faserverstärker
- Hochfrequenzmesstechnik: Netzwerkanalysator, Spektrumanalysator, Rauschmessung, Leistungsmessung, Stecker, Kabel, Frequenzbereiche

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Hochfrequenztechnik 2 (Modul 2207)

Inhalt:

- Reziprozitätstheorem von Antennen: Bedeutung für Charakteristik im Sende oder Empfangsfall
- Antennentheorie: Überblick über Berechnungsverfahren. Berechnung von Aperturantennen, Herleitung der Ersatzgrößen, Huygens'sche Quelle, Näherungen, grundlegende Eigenschaften des Flächenstrahlers, Rechteckapertur, Strahlungsregionen einer Antenne, Belegungsfunktionen, Austauschbarkeit von Kontur- und Belegungsfunktion
- Aperturantennen: Grundlagen, Aperturformen, Bauformen von Aperturantennen (Horn, Parabol)
- Gruppenantennen: Grundlagen, Elementfaktor, Gruppenfaktor, Lineare Gruppe mit konstanten Phasengradienten, Querstrahler, Längsstrahler, Multiplikatives Gesetz, Dipolgruppen mit Parallel- und Serienspeisung
- Lineare Antennen: Berechnung mit Integralgleichungsmethode, Lösung der Integralgleichung mit Momentenmethode, Eingangsimpedanz linearer Antennen, Verkopplung von Antennen, Yagi, Faltdipol
- Planare Antennen: Mikrostrip, Grundstruktur, Polarisation, Bandbreite, Speisungen, Arrays, Speisenetzwerke, Hohlleiterschlitz, Leckwellen, Resonanz, planare Dipolarrays, Hohlleiterschlitzantennen
- Breitbandige Antennen: Spiralantennen, logarithmisch-periodische Antennen
- Antennenmesstechnik: Überblick, Anpassung, Diagramme, Gewinn, Kreuzpolarisation, Bandbreiten, Fernfeld, Nahfeld, Antennenmesskammern (Bau und Ausstattung)
- Rauschtemperatur von Antennen: Definition, Zusammenhang mit Rauschzahl, Bedeutung in Kommunikationssystemen, Nutzung in der Radiometrie, Sonderfälle, Dämpfungseinfluß des Mediums, effektive Rauschtemperatur von Zweitoren, Rauschen in Kettenschaltungen, Einfluß der Sonne auf Rauschtemperatur von Satellitenempfängern
- Wellenausbreitung: Beugung, Brechung, Mehrwegeausbreitung, Streuung, Funkversorgung in Gebäuden, Dämpfung, Modell von Okomura-Hata

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Algorithm Design for Digital Receivers (Modul 2208)

Inhalt:

- Modulation
- General digital transceiver model
- Digital receiver principles
- Bandpass sampling
- Optimum ML receiver for constant synchronization parameters
- Systematic synthesis of synchronization algorithms based on the ML criteria
- Digital algorithm for timing recovery
- Timing adjustment by interpolation
- Rate adaptation and modulation
- Phase synchronization
- Frequency estimation
- Synchronizer performance analysis
- Fading channel models
- Optimum receiver for time varying channels

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Signal Processing in Multi-Antenna (MIMO) Communication Systems (Modul 2209)

Major topics of the lecture include:

- Models for fading channels (single and multi-antenna case): Parameters of fading channels - Modulation method OFDM - Concepts for multi-antenna transmission
- Beamforming (beam forming)
- Spatial diversity
- Spatial multiple transmission (spatial multiplexing)
- Important theorems of matrix algebra
- Matrix models of the transmission in multi-antenna (MIMO) systems: Transmission capacity of MIMO systems, diversity in MIMO systems
- Optimal and suboptimal data detection
- Channel estimation
- Iterative Receiver

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Estimation and Detection Theory (Modul 2210)

Inhalt:

- Review of probability theory
- Detection theory: Binary decisions (Single observation, Multiple observations, waveform observatio)
- Detection theory: Multiple decisions
- Viterbi algorithm
- Symbol-by-symbol MAP algorithm
- Estimation fundamentals
- Estimation with Gaussian noise
- Properties of estimators
- Estimation of random processe: Kalman filter, Wiener filter

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Optimierung in den Ingenieurwissenschaften (Modul 2211)

Inhalt:

- Mathematische Grundlagen: Konvexe Mengen und konvexe Funktionen
- Konvexe Optimierungsprobleme
- Lagrange Dualität und KKT Bedingungen
- Unrestringierte Optimierungsprobleme
- Restringierte Optimierungsprobleme
- Lineare Programmierung
- Ganzzahlige lineare Programmierung

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Acoustic Virtual Reality (Modul 2212)

Inhalt:

- Basics
- Sound field and wave equations
- Sound sources
- Sound fields in rooms
- Geometrical acoustics
- Psychological room acoustics
- Binaural hearing
- Binaural technique
- Acoustical computer simulations
- Ray Tracing, mirror image sources
- Auralisation
- Real-time auralisation
- Binaural synthesis
- Room acoustical real-time auralisation, multimodal VR scenes

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Satellitennavigation (Modul 2213)

Inhalt:

- Einführung in die funkbasierte Bestimmung von Position, Zeit und Geschwindigkeit
- Positions- und Geschwindigkeitsschätzung
- Satellitenkonstellationen und -orbits
- Signale (Modulation und Codierung) und Navigationsdienste (GPS und Galileo)
- Signalakquisation und Signalverfolgung
- Diskriminatoren für Verzögerung, Frequenz und Phase und zugehörige Regelschleifen sowie deren Implementierung
- Ausbreitungsfehler und deren Unterdrückung: Mehrwegeausbreitung, ionosphärische Effekte, troposphärische Effekte, Interferenz
- Genauigkeit von Positions- und Zeitschätzung
- Referenzsysteme für Position und Zeit
- Relativistische Korrekturen

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Höchstfrequenzelektronik (Modul 2214)

In Höchstfrequenzelektronik soll der Entwurf und die grundlegenden Aspekte von nichtlinearen HF Schaltungen vermittelt werden.
Hierfür werden zunächst die Grundlagen:

- Berechnung nichtlinearer Schaltungen
- Taylor, Voltera, vielfach Fourier, parametrische Rechnung
- Nichtlineare Verzerrung: Klirrfaktor, Intermod., Kreuzmod

behandelt.
Auf dieser Basis werden die vertiefenden Themen:

- Leistungsverstärker: linear (Großsignal)
- Schaltverstärker
- Breitband Verstärker
- Parametrische Verstärker
- Frequenzumsetzer, Frequenzvervielfachung
- Oszillatoren
- HF Schalter

im Detail erläutert.

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

 

Veranstaltungslisten des aktuellen Semesters

Hinweis: Wenn Sie durch Links in unser CAMPUS-System geführt werden, achten Sie bitte darauf, das gewünschte Semester einzustellen (rechts oben)!

 

Informations- und Kommunikationstechnik: Modulkatalog C (8-16 Leistungspunkte erforderlich)

Fortgeschrittener Compilerbau (Modul 2301)

Inhalt:

- Zielprozessorklassen,
- Codeselektion,
- Registerallokation,
- Scheduling,
- Codeoptimierung,
- Retargierbare Compiler

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

DSP Design Methodologies and Tools (Modul 2303)

Inhalt:

- Introduction: Definition of embedded systems; design challenges; design methodologies
- System design: System design methodologies; requirements and specification
- Instruction sets: Basic classification of computer architecture; assembly language; examples of software assembly instruction-set
- Microprocessors: Various I/O mechanism; supervisor mode, exceptions, traps; co-processor
- Designing with microprocessors: Architectures and components (software, hardware); debugging; manufacturing testing
- Program design & analysis: Design patterns; representation of programs; assembling, linking
- VLSI implementation: Importance of VLSI; Moore's Law; VLSI design process
- RTL components: Shifters; adders; multipliers
- Architecture and chip design: Basics of register-transfer design; data path, controller; ASM chart; VHDL, Verilog overview
- CAD systems and algorithms: CAD systems; placement and routing; layout analysis

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Analog- und Mixed-Signal-Elektronik 1 (Modul 2306)

In AMS 1 sollen alle Aspekte von Spannungsversorgunskonzepten für integrierte Systeme und Geräte niedriger Leistungen vermittelt werden. Hierfür werden zunächst die Grundlagen:

- Aktive und passive integrierte Bauelemente
- Technologievarianten dieser Elemente z.B. LDMOS
- Grundlegende Schaltungen (z.B. Levelshifter)
- Arbeitspunkteinstellung
- Operationsverstärker, Steilheitsverstärker (OTA)

behandelt.

Auf dieser Basis werden die vertiefenden Themen:

- Integrierte Spannungswandler
- Digitale Regelung von Spannungswandlern
- Effiziente Lösungen für LED Spannungsversorgung
- Power Management komplexer Systeme und Geräte
- Energy Harvesting

vorgestellt und jeweils anhand von praxisnahen Implementierungen im Detail erläutert.

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Analog- und Mixed-Signal-Elektronik 2 (Modul 2307)

In AMS 2 soll der Entwurf und die grundlegenden Systemaspekte von Hochfrequenzschaltungen für sowohl integrierte wie auch hybride Aufbauten vermittelt werden.

Hierfür werden zunächst die Grundlagen:

- Schaltungsentwurf bei hohen Frequenzen
- Filtertheorie und Filtersynthese
- Aktive Bauelemente der Hoch- und Höchstfrequenztechnik
- Verstärker (z.B. Rauscharme Verstärker, Leistungsverstärker)
- Oszillatoren
- Frequenzumsetzung
- HF Schalter

behandelt.

Auf dieser Basis werden die vertiefenden Themen:

- LC Filterentwurf
- Großsignalmodellierung von aktiven Bauelementen für den nichtlinearen Schaltungsentwurf
- Lineare und Schaltverstärker für Hochfrequenzanwendungen
- Dioden- und MESFET-Mischer
- Schnelle Digitalschaltungen

vorgestellt und jeweils anhand von praxisnahen Implementierungen im Detail erläutert.

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Optical Telecommunications 1: Devices (Modul 2311)

We will cover the fundamentals of guided wave optics, detectors, lasers, modulators and of nonlinear optics.

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

HF-System- und Übertragungstechnik 1 (Modul 2312)

Inhalt:

Behandlung in zwei Teilen: Teil I - Wellenausbreitung, Teil II - Systeme der Funktechnik.

In HF-System- und Übertragungstechnik 1 sollen die grundlegenden Phänomene und Systeme der Funktechnik beschrieben werden. Dabei werden die Grundkenntnisse zum Entwurf anwendungsspezifischer Funksysteme vermittelt.

- Eigenschaften der Atmosphäre
- Wellenausbreitung in der Atmosphäre und Ionosphäre
- Reflexion, troposphärische Brechung, Streuung und Beugung
- Informationsübertragung mit Richtfunk
- Grundlagen der Satellitenfunktechnik
- Grundlagen der Radartechnik
- Positionsbestimmung mit Hilfe von Radiosignalen

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

HF-System- und Übertragungstechnik 2 (Modul 2313)

Inhalt:

Darstellung der System- und Übertragungstechnik aus physikalischer Sicht. Berücksichtigung der Grenzen der Implementierung und der Realisierung.

Modulationsverfahren aus physikalischer Sicht
Architekturen für Sender und Empfänger
Spezielle RF Anforderungen in FDD Systemen
Einführung und Vergleich verschiedener Mobilfunk- und Kurzstreckenfunkstandards: LTE, UMTS, GSM; WLAN, WiMax;Bluetooth, ZigBee , DECT
HF-Anforderungen für multi-band multi-standard Radios
HF-Frontends für Sofware-Defined-Radio und Cognitive-Radio

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Optical Telecommunications 2: Systems (Modul 2314)

The basics of optical communications systems will be covered. In details:

- Receiver Architectures
- Basics of Communications Signal Analysis
- Bandwidth Limitations
- Noise in Optical Communications
- Optical Keying
- Limitations of Long Haul and Metro Communications
- Metro & Long Haul System Architectures
- Fiber-to-the-Home (FTTH) Systems
- Datacom-Systems
- Analog Optical Links
- Free Space Optical Links
- Mixed Domain Optical / Electrical Feedback Systems

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Radar Systeme (Modul 2315)

In der Veranstaltung soll der Entwurf und die grundlegenden Aspekte von Radarsystemen vermittelt werden.
Hierfür werden zunächst die Grundlagen:

- Geschichte der Radartechnik
- das Radarprinzip
- die Radargleichung
- Display, Radar Sender und Empfänger
- Gepulste Radarsysteme
- Dauerstrichradarsysteme und Dopplerverschiebung
- Frequenzmodulierte Radarsysteme

behandelt. Auf dieser Basis werden die vertiefenden Themen:

- bi-statische Radarsysteme
- passive Radarsysteme
- Radiometrie
- Radar in der Luftfahrt
- Wetterradar
- Automotivradar
- Synthetic Aperture Radar

im Detail erläutert.

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Moderne Kommunikationstechnik - EMV für Mensch und Gerät (Modul 2316)

Inhalt:

Elektromagnetische Umweltverträglichkeit (EMV-U)
- Nicht thermische Wirkung von HF-Feldern
- Basisgrenzwerte (SAR) und Referenzwerte
- ICNIRP und BIMSCHV
- Biologische Wirkmechanismen
- Relavante Quellen (Mobilfunk, Energietechnische anlagen, etc.)
- EMV-U Messtechnikund -methoden

Elektromagnetische Verträglichkeit technischer Geräte (EMV)
- Einführung
- Richtlinien und Anforderungen
- Kopplungsmechanismen
- Grundsätzliche Prinzipien zur Störunterdrückung
- Störfestigkeitsprüfungen
- Störaussendungsprüfungen
- Prüfaufbauten
- Messeinrichtungen
- Spektrumsanalyse und Detektion
- Entstörmaßnahmen

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Spezial-Betriebssysteme (Modul 2317)

Anforderungen an die Systemsoftware

  • Hochleistungsrechnen
  • Echtzeitfähigen Systemen
  • Bewertungskriterien

Hardware

  • Mehr- und Vielkernprozessoren
  • Anbindung des Speichers: Cache-Konsistenz und -Kohärenz; NORMA, UMA, NUMA
  • Heterogene Systeme: Vektorisierung; GPUs

Systemsoftware

  • Grundlegende Konzepte: Monolithische Kernel: Microkernels; Exokernels, Unikernels, LibraryOS; Virtualisierungstechniken (Container, Hypervisor, OpenStack); Interruptbehandlung, Synchronizationsprimitive, Planungsverfahren
  • Systeme für das Hochleistungsrechnen: mOS, Kitten, L4, McKernel, HermitCore, Catmount
  • Systeme für die Echtzeitverarbeitung: Real-Time Linux, FreeRTOS, VxWorks
  • Systemnahe Programmierung: Nebenläufige und parallele Programmierung Verteilte Systeme
  • Verbindungsnetze: Echtzeitfähige Netze; Medienzugriffsverfahren; CAN, FlexRay, EtherCAT. Hochgeschwindigkeitsnetze: Ethernet; RMA-/RDMA-fähige Netze (z.B. PCIexpress, InfiniBand)
  • Systemnahe Programmierung von verteilten Systemen: Verlässliche verteilte Programmierung; Massivparallele Programmierung Medienform Folien

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

Electronic and optical Measurement Techniques (Modul 2318)

The fundamental principles and circuits for measuring electric quantities, including ultra small and ultra fast signals, will be explained and illustrated with help of examples. In addition to the measurement of single quantities, the concept of a complex measuring hardware will be explained using a scanning tunneling microscope (STM) as an example. After an introduction into the general functionality of scanning probe microscopes, the r components for a STM will be described and corresponding circuits will be evolved step by step. Examples: I/V converters, logarithmizing and comparing devices, high-voltage amplifiers, A/D and D/A converters. Furthermore, mechanical oscillations and computer measuring techniques will be treated.

Basics

  • Operational amplifiers
  • Impedance measurements (mHz to GHz)
  • Phase sensitive detection
  • Measurement of electric polarization
  • Layout concepts (shielding etc.)
  • Limits of measurement techniques (ultra small signals, ultra fast signals, etc.)
  • Circuit and system concepts - Scanning probe microscopy
  • I/V converter for extremely large dynamical areas
  • A/D-D/A converters
  • High-voltage amplifiers
  • Mechanical oscillations and their compensation
  • Tunneling microscope with sub-atomic definition
  • Combined scanning probe microscopes

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

VLSI Architectures for Digital Signal Processing 1 (Modul 2319)

- VLSI fundamentals of the nano-scale CMOS technologies,

- Transistor properties,

- Variability,

- Parasitic elements,

- Line parameters,

- CMOS basic circuits,

- Time response,

- Power loss and energy requirement

- Scaling,

- Parallelization and multiple use,

- Pipelining,

- Main features of quantitative optimization,

- Interaction between the design levels,

- Equivalence transformations

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

VLSI Architectures for Digital Signal Processing 2 (Modul 2320)

  • Fundamental examples of architectures of digital signal processing,
  • Digitale filters,
  • correlators,
  • Decimation and interpolation filters,
  • Parallelisation and multiple use of filters,
  • linear and non-linear recursive structures,
  • Parallelisation and multiple use of recursive structures,
  • Selected current and examplary applications.

 

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System

 

Novel Materials and Devices for Information Technology 1 (Modul 2321)

State variables for memories and processing of information; fundamental principles of logic and memory devices; physical limits of scaling (thermodynamic, quantum mechanical, electromagnetic limit)

  • Mesoscopic transport and interconnects
  • Charge-based memorys (DRAM, ferroelectric memories)
  • Magneto electronic memories
  • Redox-based and phase-change-based resistive memories
  • New mass storage concepts (scanning probe methods)
  • Alternative logic concepts (spintronics, OFETs, molecular electronics)
  • Architectural concepts for alternative logic and memory devices

Credits: 4               SWS: 3              weitere Informationen im CAMPUS-System