Fachhochschule Flensburg :: University of Applied Sciences Flensburg

Institut für Kommunikationstechnologie

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Innovativ.
Modern.
Praxisnah!

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Digitale Signalverarbeitung

Prof. Dr. T. Aschmoneit

Inhalt

Vorlesung

Einführung und Überblick

  • Einsatzbereiche der digitalen Signalverarbeitung
  • Digitale Signalprozessoren
  • Matlab

Wiederholung systemtheoretischer Grundlagen
FIR-Filter

  • Linearphasige FIR-Filter

Diskrete Fourier Transformation

  • Fast Fourier Transformation (DIT, Radix-2-Algorithmus)
  • Faltung mittels DFT
  • Spektralanalyse, DFT-Faltung unendlich langer Signale
  • Fensterung

Diskrete Cosinus Transformation (JPEG-Kompression)
Korrelation
IIR-Filter

  • Filterstrukturen (Direktstrukturen, Kaskadenstrukturen)
  • Entwurf von IIR-Filtern
  • Impulsinvariante Transformation
  • Bilineare Transformation
  • Transformation von Butterworth- und Tschebycheff-Filtern

 
Labor

  • Anwendung Laborsystem
  • Signalsynthese
  • FIR-Filter
  • Diskrete Fouriertransformation
  • Korrelation
  • Wechselnde Projekte in Gruppenarbeit, z.B. Simulation digitale Übertragung im Basisband

Die Teilnahme am Labor ist Voraussetzung für die Anerkennung der Veranstaltung.

Organisation

5. Semester,  Vorlesung / Labor   4-std.
Sprache: deutsch
Präsenzstudium: 60 h, Eigenstudium: 90 h
Gesamtaufwand: 150 h
Leistungspunkte (credit points): 5
Medienformen: Tafel, Folien
Voraussetzungen: Orientierungsprüfung
Prüfung: PL (Klausur)

Lernziele

Sie kennen die Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung. Sie kennen die wichtigsten Algorithmen digitalen Signalverarbeitung und können diese praktisch anwenden.

Literatur

  • H. Götz: Einführung in die digitale Signalverarbeitung. 3. Auflage, Teubner (1998)
  • J.R. Johnson: Digitale Signalverarbeitung. Hanser (1991)
  • Mathworks Inc.: Matlab Dokumentation: Signalprocessing Toolbox. (0000)
  • H.W. Schüßler: Digitale Signalverarbeitung. 4. Auflage, Springer (1994)

Kommunikationstechnik 2

Prof. Dr. T. Uhl

Inhalt

  • Digitale Übertragungssysteme im Überblick
  • Übertragungstor als Tiefpass
  • Rauschen und Fehlerquote
  • Optimierung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses
  • Leitungscodierung
  • Scrambler / Descrambler
  • PLL-Schaltungen
  • Digitale Darstellung von Triple Play Services
  • Computer als Multimediagerät

Organisation

5. Semester,  Vorlesung / Labor   4-std.
Sprache: deutsch
Präsenzstudium: 60 h, Eigenstudium: 90 h
Gesamtaufwand: 150 h
Leistungspunkte (credit points): 5
Medienformen: Tafel, Projektor
Voraussetzungen: Orientierungsprüfung
Prüfung: PL (Klausur)

Lernziele

Sie beherrschen die Grundlagen der digitalen Kommunikations¬technik.

Literatur

  • E. Herter, W. Lörcher: Nachrichtentechnik. 9. Auflage, Hanser (2004)
  • K.D. Kammeyer: Nachrichtenübertragung. 2. Auflage, Teubner (2004)
  • D. Lochmann: Digitale Nachrichtentechnik. 3. Auflage, Verlag Technik (2001)
  • J.G. Proakis, M. Salehi: Grundlagen der Kommunikationstechnik. 2. Auflage, Pearson Studium (2003)
  • H. Schneider-Obermann: Basiswissen der Elektro-, Digital- und Informationstechnik. Vieweg (2006)
  • H. Weidenfeller: Grundlagen der Kommunikationstechnik. Teubner (2002)

Optische Netze

Prof. Dr. T. Uhl

Inhalt

  • Lichtwellenleiter: Kohärenz, Interferenz, Materialien, Brechungsindex, Ausbreitungsgeschwindigkeit, Frequenz, Wellenlänge, Totalreflexion, Dämpfung, Strahl, Moden, Stufenindexfaser, Gradientenfaser, Singlemode-Faser, Streuung und Absorption, Dispersion, Bandbreite, Vergleich Quarz / Polymer-Lichtwellenleiter
  • Quellen: Lichtgeneration, spontane Emission, stimulierte Emission, Leuchtdiode, Halbleiterlaser, Materialien, Emissionsspektren, Abstrahl-charakteristik, thermisches Verhalten, statische Kennlinien, Modulierbarkeit
  • Photodioden: Lichtabsorption, Materialien, PIN-Diode, Quantenwirkungsgrad, Empfindlichkeit, statische Kennlinie, Bandbreite, Wechselstromersatzschaltbild
  • Empfängerschaltungen: Quantengrenze, Rauscheinflüsse, Ersatzschaltbilder, Bandbreite, Transimpedanzverstärker, PIN FET-Empfänger
  • PDH-Übertragungssysteme
  • SDH-Übertragungssysteme
  • OTN-Technologie
  • Ethernet auf Basis von Lichtwellenleitern

Organisation

5. Semester,  Vorlesung / Labor   4-std.
Sprache: deutsch
Präsenzstudium: 60 h, Eigenstudium: 90 h
Gesamtaufwand: 150 h
Leistungspunkte (credit points): 5
Medienformen: Tafel, Projektor
Voraussetzungen: Orientierungsprüfung
Prüfung: PL (Klausur)

Lernziele

Sie kennen die Grundlagen der optischen Nachrichtentechnik und der optischen Netze.

Literatur

  • W. Glaser: Photonik für Ingenieure. Verlag Technik (2000)
  • G. Mahlke, P. Gössing: Fiber Optic Cables. 4. Auflage, Publicis Corporate Publishing (2001)
  • K. Nowicki, T. Uhl: Ethernet End-to-End. Shaker (2008)
  • D. Opielka: Optische Nachrichtentechnik. Vieweg (1994)
  • G. Schiffner: Optische Nachrichtentechnik. 6. Auflage, Teubner (2005)
  • J.M. Senior: Optical Fiber Communications: Principles and Practice. 3. Auflage, Prentice-Hall (2008)
  • F. Tosco: Fiber Optic Communications Handbook. 2. Auflage, McGraw-Hill (1991)

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

Prof. Dr. K.D. Kruse

Inhalt

Vorlesung

  • Störphänomene, EMVU
  • Störquellen: Beispiele, Klassifizierung, Elektromagnetische Umgebung
  • Koppelmechanismen
  • Schutzmaßnahmen
  • EMV-gerechtes Geräte- und Systemdesign
  • EMV-Gesetzgebung und -Normung
  • EMV-Mess- und -Prüfverfahren

Labor
In praktischen Laborversuchen wird das Verständnis des Vorlesungsstoffs unterstützt und vertieft.

Organisation

5. Semester,  Vorlesung / Labor   4-std.
Sprache: deutsch
Präsenzstudium: 60 h, Eigenstudium: 90 h
Gesamtaufwand: 150 h
Leistungspunkte (credit points): 5
Medienformen: Tafel, Projektor
Voraussetzungen: Orientierungsprüfung
Prüfung: PL (Klausur)

Lernziele

Sie verstehen die grundlegenden elektro¬magnetischen Beeinflussungs¬vorgänge zwischen elektrischen Systemen. Sie kennen mögliche Störquellen und die physikalischen Kennwerte von leitungsgeführten und feldgebundenen Störgrößen. Sie wissen, wie sich störende Beeinflussungen vermindern und vermeiden lassen. Sie kennen die gesetzlichen Regelungen.

Literatur

  • K.H. Gonschorek: EMV für Geräteentwickler und Systemintegratoren. Springer (2005)
  • E. Habiger: Elektromagnetische Verträglichkeit. Hüthig (1992)
  • D. Peier: Elektromagnetische Verträglichkeit. 2. Auflage, Hüthig (1996)
  • A. Rodewald: Elektromagnetische Verträglichkeit. 2. Auflage, Vieweg (2000)

Sende-, Empfangs- und HF-Technik

Prof. Dr. K.D. Kruse

Inhalt

Sende- und Empfangstechnik
In diesem Teil der Lehrveranstaltung werden Inhalte aus dem Bereich der Sende- und Empfangstechnik aktueller, digitaler Mobilkommunikationssysteme vermittelt. Den Schwerpunkt bildet die Verarbeitung im Basisband. Die im Vorlesungsteil vermittelten theoretischen Konzepte werden im Übungsteil anhand von Matlab-Simulationen vertieft. Weiterhin werden unterstützende Übungen mit aktuellster Messtechnik (u.a. Radio Communication Tester, RF-Synthesizer, RF-Demodulation-Analyser) durchgeführt.
 
HF-Technik

  • Definition Hochfrequenz (HF) und Frequenzbereiche
  • Wellenausbreitung von transversalelektromagnetischen Wellen
  • HF-Bauelemente
  • Streuparameter
  • Oszillatoren
  • Mischer
  • Abstrahlung

Organisation

5. Semester,  Vorlesung / Übung   4-std.
Sprache: deutsch
Präsenzstudium: 60 h, Eigenstudium: 90 h
Gesamtaufwand: 150 h
Leistungspunkte (credit points): 5
Medienformen: Tafel, Projektor
Voraussetzungen: Orientierungsprüfung
Prüfung: PL (Klausur)

Lernziele

Sie können eigenständig Sende- und Empfangsalgorithmen für aktuelle Übertragungsverfahren entwickeln und Messgeräte der Mobilkommunikation zielgerichtet einsetzen. Sie kennen die Grundlagen der Hochfrequenztechnik.

Literatur

  • R.K. Hoffmann: Integrierte Mikrowellenschaltungen. Springer (1983)
  • E. Voges: Hochfrequenztechnik. 3. Auflage, Hüthig (2003)
  • O. Zinke, H. Brunswig: Hochfrequenztechnik Bd. 1. 6. Auflage, Springer (2000)
  • O. Zinke, H. Brunswig: Hochfrequenztechnik Bd. 2. 5. Auflage, Springer (1999)

Sicherheit in der Informationstechnik

Prof. Dr. D. Exner

Inhalt

Risiken:

  • IT-Sicherheit im Wandel
  • Sicherheitsgrundlagen, Begriffe ...
  • der Benutzer als schwächstes Glied
  • Angriffstechniken und Werkzeuge: Übersicht und ausgewählte Übungen
  • Software-Schwachstellen: Technische Grundlagen und Demos

Gegenmaßnahmen - Leistung und Grenzen:

  • Basis-Maßnahmen (Passwort-Sicherheit ...)
  • Rootkit Detection
  • Firewalls
  • IDS/IPS
  • DLP und Endpoint Security

Organisation

5. Semester,  Vorlesung / Übung   4-std.
Sprache: deutsch
Präsenzstudium: 60 h, Eigenstudium: 90 h
Gesamtaufwand: 150 h
Leistungspunkte (credit points): 5
Medienformen: Folien, Tafel
Voraussetzungen: Orientierungsprüfung
Prüfung: SL (Klausur)

Lernziele

Sie sind in der Lage, die Sicherheitsrisiken bei der Nutzung moderner IT-Systeme abzuschätzen. Insbesondere kennen Sie häufige Nutzungsfehler und die daraus resultierenden Risiken (z.B. in sozialen Netzwerken), verbreitete Angriffstechniken, aktuelle Vorfälle und Statistiken, die Grenzen verfügbarer Abwehrtechniken. Sie können geeignete Schutzmaßnahmen planen und umsetzen. Sie kennen empfohlene Verhaltensregeln, Sicherheitsregeln beim Benutzen sozialer Netzwerke, geeignete technische Sicherheitsvorkehrungen. Sie besitzen die erforderlichen Kenntnisse für die Entwicklung sicherer Anwendungen.

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