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Einrichtungen >> Technische Fakultät (TF) >> Department Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik (EEI) >>
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Lehrstuhl für Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Kommunikationselektronik (Stiftungslehrstuhl)
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Ausgewählte Kapitel der Informationstechnik: Integrierte Sender- und Empfängerschaltungen [ISES-Sem] -
- Dozent/in:
- Frank Oehler
- Angaben:
- Hauptseminar, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 12:15 - 13:45, S1 LIKE
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF IuK-BA 5-6
WPF EEI-MA-INT 1-4
WPF EEI-MA-MIK 1-4
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF EEI-BA-MIK 5-6
WF BPT-BA-E 5-6
WPF ME-MA-SEM-EEI 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- StudOn https://www.studon.fau.de/crs1043908.html
- Inhalt:
- Im SS werden integrierte Sender- und Empfängerschaltungen behandelt. Studenten sollen einen Einblick in die Technologieauswahl und den Schaltungsentwurf von Schlüsselkomponenten bekommen. Die Vortragsreihe beginnt mit Übersichtsthemen zu Empfängerarchitekturen und Halbleiter-Technologien sowie Simulationswerkzeugen für die Integration von RF-Schaltungen. Mit wechselnden Schwerpunkten auf verschiedenen Funkstandards, Halbleitertechnologien oder Frequenzbereichen werden integrierte RF-Schaltungen behandelt. Je nach Schwerpunkt sollen Schlüsselkomponenten wie rauscharme Verstärker, Mischer, spannungsgesteuerte Oszillatoren und Leistungsverstärker oder komplette Sender- und Empfängerschaltungen erörtert werden. Ein Besuch der Abteilung Analoges IC-Design des Fraunhofer-IIS rundet das Seminar ab.
- Schlagwörter:
- Informationstechnik, drahtlose Kommunikation, Mobilkommunikation, Rundfunktechnik, Integrierte Sender- und Empfängerschaltungen
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Ausgewählte Kapitel der Navigation und Identifikation: Radio-/ Hochfrequenz-Identifikationssysteme [RFID-Sem] -
- Dozent/in:
- Clemens Neumüller
- Angaben:
- Hauptseminar, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, geeignet als Schlüsselqualifikation
- Termine:
- Mo, 16:30 - 18:00, S1 LIKE
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF EEI-MA-INT 1-4
WPF EEI-MA-MIK 1-4
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF EEI-BA-MIK 5-6
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF EEI-MA-INT 1-4
WPF IuK-BA 5-6
WF BPT-BA-E 5-6
WPF ME-MA-SEM-EEI 3
- Inhalt:
- Im SS wird aus dem Bereich Radio-/Hochfrequenz-Identifikationssysteme (RFID) ein Themenspektrum gewählt. RFID-Transponder lassen sich zur Identifikation, Lokalisierung und Steuerung von Objekten nutzen. Neben den Grundlagen wie z.B. Klassifizierung und Frequenzbereiche von RFID-Systemen, werden auch Standardisierungsgremien und Anwendungsbereiche sowie Beispielsysteme behandelt. Themen und Einstiegsliteratur werden in Abstimmung mit den Seminarteilnehmern festgelegt.
Ein fünfminütiger Probevortrag bietet die Möglichkeit, vor dem eigentlichen Vortrag eine Rückkopplung über den eigenen Vortragsstil zu erhalten und die Zielsetzung des Seminars besser zu verstehen.
Probevorträge und die Vorträge selbst (30 Min.) werden mit der Kamera aufgezeichnet, um anschließend den Vortragsstil besser diskutieren zu können.
RFID-Seminar auf StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs962965.html
- Schlagwörter:
- Navigation, Identifikation, RFID, Radio und Hochfrequenztechnik
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Grundlagen der Schaltungstechnik [GdS-V] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Albert Heuberger, Florian Rittner
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldung über MeinCampus
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, H7
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- PF INF-BA 2
WF CE-BA-TW 4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Online-Angebot:
Aufzeichnungen von Vorlesung und Übung stehen weiterhin zur Verfügung
GdS auf StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs129571.html
Der Zugang zu StudOn ist an Mein Campus gekoppelt. Bitte daher über Mein Campus anmelden. Die LV wird im SS’22 das letzte Mal angeboten. Die Prüfung dazu das letzte Mal im SS’24. Für weitere Informationen siehe Prüfungsordnung
- Inhalt:
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- Schlagwörter:
- Elektrotechnische Grundlagen, Halbleiterbauelemente, Grundschaltungen der Digitaltechnik, Halbleiterspreicher
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Hardware-Beschreibungssprache VHDL [VHDL] -
- Dozent/in:
- Jürgen Frickel
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 10:15 - 11:45, S1 LIKE, P1 LIKE
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF WING-BA-IKS-ING-MG6 3-6
WPF WING-MA 1-3
WPF WING-MA-ET-IT 1-3
WPF IuK-MA-ES-EEI 1-3
WPF IuK-MA-REA-EEI 1-3
WPF ICT-MA-ES 1-4
WPF EEI-MA-MIK ab 1
WPF EEI-BA-MIK ab 4
WF EEI-BA ab 4
WF EEI-MA ab 1
WPF INF-NF-EEI ab 5
WPF ICT-MA-ES 1-4
WPF WING-BA-ET-IT 3-6
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF MT-MA-MEL ab 1
- Inhalt:
- Vorlesung und betreute Rechner-Übung (V:Ü ca. 2:1) über die Syntax und die Anwendung der Hardware-Beschreibungssprache VHDL
(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) nach dem Sprachstandard IEEE 1076-1987 und 1076-1993.
Vorlesung:
Konzepte und Konstrukte der "Hardware"-Sprache VHDL Beschreibung auf Verhaltensebene und RTL-Ebene (Register-Transfer-Level) Englischsprachiges Kursmaterial, Vorlesungssprache ist aber deutsch
Übungen (Labs) mit Entwurfs-Software und FPGA-Experimentier-Board:
Lab-Betreuung in deutsch oder englisch Verwendung professioneller Software-Tools (Xilinx Vivado) Spezifikation, Entwurf, Simulation und Synthese mit VHDL, meist auf RTL-Ebene Direktes Feedback mit dem FPGA Trainer Board Basys 3 (von Digilent)
Schwerpunkte der Übungen:
Korrektes Aufsetzen eines FPGA-Projektes Konfiguration (Programmierung) eines digitalen FPGAs Input/Output eines Boards/FPGAs: Taster, Schalter, KeyPad, LEDs, Sieben-Segment-Anzeigen, PMOD-Verbinder Nebenläufigkeit versus Sequentieller Prozess Getakteter Prozess: Synchroner Zähler als Zeitbasis, Finite Automaten Up-and-Down-Light mit Hilfe von Pulsweitenmodulation und Daten-Arrays Steuerung einer 7-Segment-Anzeige durch ein Keypad etc. . . . .
Zielgruppe:
.
StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4409613_join.html
- Schlagwörter:
- Hardware, Beschreibungssprache, VHDL
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Integrierte Navigationssysteme [NavSys-V] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 14:15 - 15:45, H15
Dienstags 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung. Rechnerübungen finden im Praktikumsraum P1 des Lehrstuhls statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-MA-MG1 1-3
WPF EEI-MA-INT 1-4
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF EEI-BA-AUT 5-6
WPF EEI-MA-AUT 1-4
WPF IuK-MA-KN-EEI 1-4
WPF IuK-MA-REA-EEI 1-4
WPF IuK-MA-ES-EEI 1-4
WPF IuK-MA-MMS-EEI 1-4
WPF ICT-MA-ES 1-4
WPF ICT-MA-MPS 1-4
WPF INF-MA 1-4
WPF MT-MA-MEL 1-4
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF ME-BA-MG1 3-6
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Keine formalen Voraussetzungen, geeignet für Masterstudium, grundlegende Kenntnisse erforderlich in: linearer Algebra, Physik, Signal- & Systemtheorie, Wahrscheinlichkeitstheorie.
StudOn https://www.studon.fau.de/crs1518795.html
- Inhalt:
- Lernziele:
1. Sie werden in die Lage versetzt, typische Navigationsverfahren hinsichtlich ihrer Funktionsweise und Einsetzbarkeit zu analysieren, zu bewerten und weiterzuentwickeln.
2. Sie lernen Navigationsgleichungen selbst aufzustellen, anzuwenden und mit unterschiedlichen Algorithmen auf dem Computer zu lösen.
3. Sie entwickeln ein Verständnis für die Herausforderungen bei der Integration unterschiedlicher Teilsysteme zu einem Navigationssystem und der Einbettung von Navigationssystemen in übergeordnete Systeme Inhalt:
1. Überblick
Von der Astronavigation zur Navigation mit Mikroelektronik Messprinzipien & Positionsberechnung (Standlinien/-flächen) Begriffsdefinitionen (s. US Federal Radionavigation Plan), Genauigkeit, Verfügbarkeit, Verlässlichkeit, Integrität, etc. Systematische Strukturierung des Gebiets: siehe 2. bis 7.
2. Positions- und Lagebestimmung
3. Koppelnavigation (Tracking) mittels Trägheitsnavigation
Koordinatensysteme und ihre Einsatzgebiete Mathematische Gundlagen, z.B. Quaternionen, Corioliseffekt Strapdown Inertial Navigation Systems Sensorprinzipien und Trägheitssensoren Computergestützte Lösung der Navigationsgleichungen System- und Fehlermodellierung im Zustandsraum Das Kalmanfilter und Glättung mittels Retrodiktion
4. Seiteninformationen: Kinematik und Karten (kurze Übersicht)
5. Landmarken als lokaler Ortsbezug
6. Integration von Navigationskomponenten: Sensordatenfusion
7. Einbettung von Navigationssystemen
Anmerkung: Die Navigationsmethoden werden gleichermaßen anhand von Tafel- und Rechnerübungen (MATLAB) einstudiert.
- Empfohlene Literatur:
- Skriptum zur Lehrveranstaltung
- Schlagwörter:
- Informationstechnik, Eingebettete Navigationssysteme
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Kommunikationselektronik [KE-V] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Jörg Robert, Clemens Neumüller
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Fr, 8:15 - 9:45, H6
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF WING-BA-IKS-ING-MG5 4-6
WPF WING-MA 1-3
WPF WING-BA-ET-IT 4-6
WPF IuK-MA-ÜTMK-EEI 1-4
PF IuK-MA-REA-EEI 1-4
PF ICT-MA-ES 1-4
WPF ICT-MA-NDC 1-4
PF EEI-MA-INT 1-4
PF EEI-BA-INT 5-6
WF EEI-BA 5-6
WF EEI-MA 1-4
WPF WING-MA-ET-IT 1-4
WPF MT-MA-MEL 1-2
WPF MT-BA 5-6
WPF INF-MA 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Sprache:
Skripten englisch
Vorlesungsfolien englisch / im Downloadbereich in StudON auch deutsche Version verfügbar
Vorlesungssprache deutsch
Prüfungssprache Englisch und Deutsch unabhängig vom Studiengang
Vorkenntnisse im Bereich digitaler Signalverarbeitung sind erwünscht.
- Inhalt:
- Die Vorlesung Kommunikationselektronik behandelt Aspekte der Schaltungstechnik und der Signalverarbeitung drahtloser Übertragungssysteme, die als sog. "Software Defined Radio" Systeme aufgebaut sind. Als Beispiel dient der Empfänger eines einfachen Telemetrie-Systems, der von der Antenne bis zum Nutzdatenausgang behandelt wird. Schwerpunkte bilden der Aufbau und die Eigenschaften der Hardware des Empfängers sowie die Algorithmen zum Empfang von Telemetrie-Signalen. Dabei wird ein typisches System mit Hilfe eines miniaturisierten Empfängers und einer Verarbeitung mit dem MATLAB-kompatiblen Mathematikprogramm Octave implementiert. Die benötigte Software wird den Studierenden zur Verfügung gestellt.
KE auf StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs117973.html
- Schlagwörter:
- Kommunikationselektronik, Informationstechnik
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Praktikum Digitaler ASIC-Entwurf (Blockpraktikum) [PrASIC-B] -
- Dozent/in:
- Jürgen Frickel
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen, Das Praktikum findet in Präsenz statt. • Bitte Voraussetzungen beachten! •
- Termine:
- Blockveranstaltung 12.9.2022-16.9.2022 Mo-Fr, 9:00 - 17:00, P1 LIKE, S1 LIKE
Präsenz
Vorbesprechung: Freitag, 9.9.2022, 16:00 - 17:30 Uhr, Zoom-Meeting
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-BA-E 5-6
WPF WING-MA 1-3
WPF WING-BA-IKS-ING-P 4-6
WPF WING-BA-ET-IT 4-6
WPF EEI-MA-MIK ab 1
WF EEI-BA ab 4
WPF EEI-BA-MIK ab 4
WPF INF-NF-EEI ab 5
WPF ME-MA-P-EEI 1-3
WPF WING-MA-ET-IT 1-3
WPF IuK-BA 4-6
WPF BPT-MA-E ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Voraussetzungen (WICHTIG, bitte lesen!):
Digitaltechnik (oder ähnliche LV, z.B. TI-1) Vorheriger Besuch der LV "Hardware-Beschreibungssprache VHDL" am LIKE oder alternativ: Nachgewiesene gute Kenntnisse bzw. praktische Erfahrungen in VHDL z.B. aus beruflicher Tätigkeit/anderer LV (bereits bei Anmeldung unaufgefordert eine E-Mail mit kurzer Darstellung der VHDL-Kenntnisse an juergen.frickel@fau.de senden)
- Inhalt:
- In diesem Praktikum wird in Gruppenarbeit eine komplexe digitale Schaltung (>100k Gatteräquivalente) entworfen.
Hierzu müssen die Teilnehmer zu Beginn eine vorgegebene Systemspezifikation verbessern und verfeinern, das zu entwerfende System partitionieren und auf Module aufteilen.
Die in der Hardware-Beschreibungssprache VHDL entworfenen Module können dann mit Hilfe von Entwurfswerkzeugen (XILINX Vivado, o.ä.) spezifiziert, simuliert, verifiziert und abschließend für die Ziel-Hardware synthetisiert werden. Hierbei ist außer der Schnittstellenproblematik auch der Aspekt des simulations- und testfreundlichen Entwurfs zu beachten. Mit einer vorhandenen FPGA-Testumgebung (Evaluation/Education Board) wird der Funktions- und Systemtest auf realer Hardware durchgeführt.
Nach der Zusammenschaltung aller Module erfolgt eine abschließende Simulation und Bewertung (Größe, Geschwindigkeit, Funktionsumfang, etc.) der Schaltung. Aktuelles Entwurfsziel: VGA-Schnittstelle + graphisches Spiel (z.B. Fahrsimulator, Jump-and-Run, etc.) StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4390030_join.html
- Empfohlene Literatur:
- Lehmann G.; Wunder B.; Selz M.: Schaltungsdesign mit VHDL.
Poing Franzis 1994
Bleck Andreas: Praktikum des modernen VLSI-Entwurfs. Stuttgart
Teubner 1996
- Schlagwörter:
- Digital IC Entwurf ASIC CMOS Standardzellen VHDL Synthese Modellierung Systementwurf Partitionierung Simulation Layout
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Praktikum Eingebettete Mikrocontroller-Systeme (Blockpraktikum) [PEMSy-B] -
- Dozent/in:
- Sally Nafie
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Das Praktikum findet in Präsenz statt. Die Teilnahme an der Vorbesprechung ist verpflichtend. Abwesenheit wird als Absage gewertet.
- Termine:
- Blockveranstaltung 22.8.2022-2.9.2022 Mo-Fr, 10:00 - 17:00, P2 LIKE
Präsenz. 2-wöchiges Blockpraktikum in der vorlesungsfreien Zeit; 2 Kurse zu 12 Personen
Vorbesprechung: Freitag, 19.8.2022, 13:00 - 14:00 Uhr, Zoom-Meeting
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF WING-BA-IKS-ING-P 4-6
WPF WING-MA 1-3
WPF WING-BA-ET-IT 4-6
WPF EEI-MA-INT ab 4
WPF EEI-MA-MIK ab 4
WPF IuK-BA ab 4
WPF ME-MA-P-EEI 1-4
WPF WING-MA-ET-IT 1-3
WF BPT-BA-E 5-6
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- 2-wöchiges Blockpraktikum in der vorlesungsfreien Zeit, Praktikumsraum P2 LIKE, 10-17 Uhr: tbd
Vorbesprechung: tbd, 14 - 15 Uhr, Raum P2
Anmeldung über StudOn: tbd
Es gibt eine Warteliste für die Teilnehmer. Voraussetzungen für die Teilnahme sind:
Die Beherrschung der Inhalte von Lehrveranstaltungen in einem ingenieurwissenschaftlichen Grundstudium, die in die Grundlagen der Informatik und Elektrotechnik einführen
Kenntnisse in der Programmiersprache C
Grundverständnis von Boole'schen Operationen
Englischkenntnisse
Deutschkentnisse
Studierende einer technischen Fachrichtung erfüllen diese Voraussetzungen in der Regel mit dem Vordiplom / Bachelorabschluss. Organisatorisches
Das Praktikum wird begleitend zum Semester und in der vorlesungsfreien Zeit als Blockpraktikum durchgeführt.
Nach der Anmeldung findet zunächst eine Vorbesprechung statt. Die Teilnahme an dieser ist obligatorisch, wie auch an allen Tagen des Praktikums. Die Termine für die Anmeldung und die Vorbesprechung werden auf dieser Seite und im Univis bekannt gegeben. Für den Kurs während des Semesters und die Kurse während der Semesterferien gibt es jeweils eine eigene Einschreibung und Vorbesprechung (zu Beginn des Semesters, vor Beginn der Semesterferien).
Bei Fragen: mailto:like-pemsy@fau.de StudOn https://www.studon.fau.de/crs2702307.html
- Inhalt:
- Mikrocontroller AVR ATmega32:
Strukturelemente
Speichermodell
RISC-/Harvard-Architektur
On-Chip-Peripherie
Fuse- und Lock-Bits
Interruptsteuerung
Zeitverhalten
InterfacingEntwicklungsumgebung für Mikrocontroller:
Software-Entwicklung unter Linux
Eclipse und AVR-Libraries
Codeerzeugung und Dateiformate Kommunikationsschnittstellen:
Synchrone serielle Datenübertragung (SPI)
Duplex parallele Datenübertragung (Bus)
Multiplex parallele Datenübertragung (Bus)
Asynchrone serielle Datenübertragung (UART)
Debug-Wire/JTAG (Extern) Kommunikationsprotokolle:
LCD Controller HD44780
Netzprotokolle zB. Continous-/Packetmodi
Weitere Inhalte
Löttechnik (RoHS-konform)
Debugging Mikrocontroller
Stromsparmechanismen
Pulsweitenmodulation
Analog-/Digitalwandlung
Zustandsautomaten
Modulationsarten
Spektrale Effizienz
- Empfohlene Literatur:
- Kernighan / Ritchie: The C Programming Language
- Schlagwörter:
- Eingebettete Systeme, Mikrocontroller
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Praktikum Eingebettete Mikrocontroller-Systeme (semesterbegleitend) [PEMSy-S] -
- Dozent/in:
- Sally Nafie
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Das Praktikum findet in Präsenz statt. Die Teilnahme an der Vorbesprechung ist verpflichtend. Abwesenheit wird als Absage gewertet.
- Termine:
- Di, 13:00 - 17:00, P2 LIKE
ab 10.5.2022
Vorbesprechung: Dienstag, 3.5.2022, 13:00 - 14:00 Uhr, Zoom-Meeting
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF WING-BA-IKS-ING-P 4-6
WPF WING-MA 1-3
WPF WING-BA-ET-IT 4-6
WPF EEI-MA-INT 1-4
WPF EEI-MA-MIK 1-4
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF EEI-BA-MIK 5-6
WPF IuK-BA 4-6
WPF ME-MA-P-EEI 1-4
WPF WING-MA-ET-IT 1-3
WPF MT-MA ab 3
WF BPT-BA-E 5-6
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Anmeldung über StudOn: tbd
Es gibt eine Warteliste für die Teilnehmer.
Vorbesprechung: tbd, 14 - 15 UhrAnwesenheit bei der Vorbesprechung ist verpflichtend. StudOn https://www.studon.fau.de/crs2702306.html
- Inhalt:
- Mikrocontroller AVR ATmega32:
Strukturelemente
Speichermodell
RISC-/Harvard-Architektur
On-Chip-Peripherie
Fuse- und Lock-Bits
Interruptsteuerung
Zeitverhalten
InterfacingEntwicklungsumgebung für Mikrocontroller:
Software-Entwicklung unter Linux
Eclipse und AVR-Libraries
Codeerzeugung und Dateiformate Kommunikationsschnittstellen:
Synchrone serielle Datenübertragung (SPI)
Duplex parallele Datenübertragung (Bus)
Multiplex parallele Datenübertragung (Bus)
Asynchrone serielle Datenübertragung (UART)
Debug-Wire/JTAG (Extern) Kommunikationsprotokolle:
LCD Controller HD44780
Netzprotokolle zB. Continous-/Packetmodi
Weitere Inhalte
Löttechnik (RoHS-konform)
Debugging Mikrocontroller
Stromsparmechanismen
Pulsweitenmodulation
Analog-/Digitalwandlung
Zustandsautomaten
Modulationsarten
Spektrale Effizienz
- Schlagwörter:
- Eingebettete Systeme, Mikrocontroller
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Satellitenkommunikation [Satkom-V] -
- Dozent/in:
- Christian Rohde
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Vortrag in Deutsch, Skript in Englisch
- Termine:
- Do, 16:15 - 17:45, H5
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF INF-MA 1-4
WPF EEI-MA-INT 1-4
WPF EEI-MA-MIK 1-4
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF EEI-BA-MIK 5-6
WPF IuK-MA-ES-EEI 1-4
WPF IuK-MA-KN-EEI 1-4
WPF IuK-MA-ÜTMK-EEI 1-4
WPF IuK-BA 5-6
WPF ICT-MA-ES 1-4
WPF ICT-MA-NDC 1-4
WPF WING-MA 1-3
WPF WING-MA-ET-IT 1-3
WPF INF-BA-V-EI 5-6
WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- Nach einem historischen Rückblick zur Entwicklung der Satellitenkommunikation werden die einzelnen Komponenten eines typischen Gesamtsystems (Boden- und Raumsegment) näher betrachtet. Hierzu zählt der prinzipielle Aufbau von Trägerraketen, von Satelliten (Satellitenplattformen, Subsysteme, Nutzlasten), die meist genutzten Umlaufbahnen und die verschiedenen Kommunikationsverbindungen (Uplink, Downlink, Inter-Satellite-Link). Die Besonderheiten der Signalausbreitung und -übertragung über große Entfernungen zwischen Bodenstationen und Satelliten werden erklärt und mit Beispielen ergänzt. Dabei wird insbesondere eingegangen auf verwendete Frequenzen, Signaldispersion und -dämpfung, atmosphärische Effekte sowie Störeinflüsse der Weltraumumgebung.
Die Architektur transparenter und regenerativer Kommunikationseinheiten wird ausführlich an Beispielen kommerziell verfügbarer Transponder und Onboard-Prozessoren erklärt.
Die Prinzipien moderner, standardisierter Verfahren zur Signalaufbereitung und Übertragung von Video-/Bild und Audiosignalen über Satellit (z.B. MPEG, H.264/265, DVB-S/-S2/-S2X) werden erläutert und diskutiert. Dies umfasst Verfahren zur Quellencodierung, Kanalcodierung und Modulation, Kanalzugriff und -diversität.
Außerdem wird auf die im Orbit und im kommerziellen Einsatz befindlichen Kommunikationssatelliten und der damit verbundenen großen Dienstevielfalt eingegangen wie z.B. bei TV- und Breitbandversorgung sowie in Mobilkommunikationssystemen. Abschließend werden einige Herausforderungen und Forschungsansätze im Zusammenhang mit den neuen Megakonstellationen und Next Generation High Throughput Satellites (HTS) für zukünftige Satellitensysteme vorgestellt.
Die in der Vorlesung behandelten physikalischen, elektro- und nachrichtentechnischen Zusammenhänge werden in den ergänzenden Übungen mit Rechenbeispielen vertieft.
Gliederung der Vorlesung:
1. Einführung:
Überblick über die Hauptkomponenten, Satelliten, Anwendungen und Dienste, sowie Orbits, Aufgaben und Frequenzen der Satellitennetzwerke
2. Historie der Satellitenkommunikation:
Wichtige Meilensteine, Entwicklung in Europa und Deutschland
3. Orbits und Konstellationen:
Keplersche Gesetze, Beschreibung von Orbits, verwendete Umlaufbahnen, Bodenspuren, erreichbare Abdeckung
4. Trägersysteme:
Trägerraketen, Entwicklung, Anbietermarkt, Nutzlastfähigkeit, Startplätze, Startverlauf
5. Satellitenaufbau:
Auswahl aktueller Satellitenplattformen, Satellitenaufbau, Plattformkomponenten, Montageschritte und Tests
6. Satellitennutzlast (Payload):
Komponenten, Industrielle Beispiele, Aufbau und Aufgaben der Payload, Transponderarchitekturen, Antennen
7. Signalausbreitung und Leistungsbilanz:
Signalausbreitung, Freiraumverluste, Signaldämpfung, Rauschen, Signal-Rausch-Verhältnis, Linkbudget
8. Weltraumumgebung: Weltraumumgebungsbedingungen, Einflüsse auf den Satelliten und die Elektronik der Nutzlast
9. Quellencodierung:
Audio-, Bild- und Videokompression – das Content des Satellitenfernsehens
10. Signalmodulation und Kanalcodierung:
Signalkonstellationen, Modulation und Codes zur Fehlerkorrektur
11. Diversitäts- und Zugriffsverfahren:
Medium Access, Duplextechniken, Multiplexmethoden, Diversitätstechniken
12. Moderne Satellitenkommunikationssysteme:
Rundfunksysteme wie Sirius XM Satellite Radio, zellulare Internetversorgung mittels Satellitenkommunikation
13. Neueste Themen aus Forschung und Entwicklung SatKom auf StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs117969.html
- Schlagwörter:
- Satellitenkommunikation, Satellit, Orbits, Raumsegment, Bodensegment, Weltraumumgebung, Signalausbreitung, Transponder, MPEG, DVB-S/-S2, Neue Dienste
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Transceiver-Systementwurf [TRXSys] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Mi, 14:15 - 15:45, H15
Rechnerübungen finden im Praktikumsraum P1 des Lehrstuhls statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- PF EEI-MA-MIK 1-4
PF EEI-BA-MIK 5-6
WPF IuK-MA-REA-EEI 1-3
WPF ICT-MA-ES 1-4
WPF INF-MA 1-4
WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Keine formalen Voraussetzungen, grundlegende Kenntnisse erforderlich aus: Signal- und Systemtheorie, Nachrichtentechnische Systeme, Stochastik. Erste mikroelektronische Kenntnisse helfen.
Lehrveranstaltung ist im Masterstudium verankert, kann aber ins Bachelorstudium vorgezogen werden. (Wahl- oder Wahlpflichtfach), Pflichtfach für MSc EEI mit Vertiefung Mikroelektronik.StudOn https://www.studon.fau.de/crs1524514.html
- Inhalt:
- Lernziele:
1. Anhand der Beispielsysteme GPS, GSM und WLAN sollen Sie beurteilen lernen, wie das Wechselspiel zwischen Realisierungsaufwand und nachrichtentechnischer Systemanforderung ist.
2. Anhand von Beispielen sollen Ihnen die wesentlichen Entwurfsschritte bis hin zur Parametrisierung auf Blockschaltbildebene klar werden, wenn der Ausgangspunkt eine nachrichtentechnische Systembeschreibung ist.
3. Anhand von Architekturbeispielen sollen Sie ein Verständnis für die Spielräume und Abwägungen beim Entwurf eines Endgerätes entwickeln. Inhalt:
1. Einführung
2. Systemübersicht und Anforderungen
3. Basisbandverarbeitung
4. A/D- und D/A-Umsetzung
5. Frontend
Analyse und Charakterisierung von Störungen (Nichtlinearitäten, Rauschen, Dynamikbereicht, I/Q-Balance, Phasenrauschen)
Systementwurf (Entwurfzyklus, Empfänger-Architekturen, Sender-Architekturen)
6. Ausblick
- Schlagwörter:
- Realisierung GSM, GPS, Endgeräte, Architektur, Entwurf
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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