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Modulbeschreibung

Simulation von Komm-Systemen

Inhalt

Vorlesungsinhalt:

  1. Prinzipien der Modellierung und der Simulation von digitalen Kommunikationssystemen

  2. Simulationstechniken: Monte Carlo Simulation, Simulation von nicht-linearen Systemen, Methoden der Analyse von Performance (bit error rate, Zeitverhalten) und Funktionalität (scatterplots, Augendiagramme)

  3. Verifikation von Simulatoren für Kommunikationssysteme

  4. Simulation von Mobilfunkkanälen als tapped delay line Modelle

  5. Modellierung und Simulation von OFDM Systemen

  6. Algorithmen für die Kanalschätzung und Kanalentzerrung

  7. Algorithmen für Trägerrückgewinnung, Synchronisation und Tracking

  8. Effiziente Simulation der Fehlerschutzkodierung mittels Faltungscodes

  9. Hardwarenahe Simulation der digitalen Signalverarbeitung im Basisband: Quantisierung und bit-genaue Simulation

  10. Einführung in die Simulation von Mehrantennensystemen (Beamforming, MIMO)

  11. IEEE 802.11 / WiFi (Physical Layer Modelling versus Network Modelling up Layer 4)

  12. Kanalkapazität

Eigenständiges Erarbeiten eines vollständigen Simulators (einschließlich Kanal, Kanalschätzung und -entzerrung, Fehlerschutzkodierung, Träger- und Symboltaktrückgewinnung sowie Auswirkungen der Implementierung in digitaler Hardware) für ein auf OFDM basierendes Mobilkommunikationssystem im Rahmen der Laborübungen.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden

  • Simulationsketten für verschiedene Aufgabenstellung der Analyse von Kommunikationssystemen (bit error ratio, Zeitverhalten von nicht-linearen Systemen, Untersuchung der Funktionalität) mit Hilfe von Blockschaltbildern entwerfen und ihre Anforderungen definieren,

  • Simulationsketten für Kommunikationssysteme anhand geeigneter Verfahren verifizieren,

  • wichtige Techniken für eine effiziente Realisierung von Simulatoren für Kommunikationssysteme in Matlab umsetzen,

  • Simulationen für Mobilfunkkanäle in Form von tapped delay line Modellen entwickeln und in Matlab realisieren,

  • kritischer Aspekte (Intercarrier- und Intersymbol-Interference) von OFDM Systemen mit Hilfe von Matlab Simulationen untersuchen,

  • einfache Algorithmen zur Kanalschätzung, Kanalentzerrung, Trägerrückgewinnung und Symboltaktrückgewinnung für OFDM Systeme entwerfen, im Rahmen von Matlab Simulationen umsetzen und verifizieren und

  • den Einfluss von digitaler Hardware auf die Systemperformance von Kommunikationssystemen mit Hilfe von bit-genauen Simulationen analysieren.

ECTS

5 Punkte

Studien- und Prüfungsleistungen

Prüfungsleistungen:
  • Simulation von Komm-Systemen (90 min, Klausur)

Lehr- und Lernformen

  • Simulation von Komm-Systemen (3 SWS, Vorlesung)
  • Simulation von Komm-Systemen (1 SWS, Labor)

Studiengänge

  • Elektrotechnik und Informationstechnik(ET) - Alternative Course Module
  • Nachrichtentechnik(NT) - Pflichtmodul

Modulverantwortliche

Prof. Dr. Roland Münzner

Dozenten

Prof. Dr. Roland Münzner

Literatur

Eigenes Manuskript zur Vorlesung.
Tranter, W.H. ; Shanmugan, K.S. ; Rappaport, Th.S. ; Kosbar, K.L.. Principles of Communication Systems Simulation with Wireless Applications. Prentice Hall, 2004.
Proakis, J.G ; Salehi, M. ; Bauch, G.. Contemporary Communication Systems Using MATLAB. Brooks/Cole, 2003.
Molisch, A.F.. Wireless Communications. John Wiley & Sons, 2005.
Proakis, J.G ; Salehi, M.. Communication Systems Engineering. Prentice Hall, 2003.
Fontan, F.P. ; Espineira, P.M.. Modelling the Wireless Propagation Channel - A Simulation Approach with MATLAB. John Wiley & Sons, 2008.
Paulraj, A.; Nabar, R.; Gore, D.. Introduction to Space-Time Wireless Communications. Cambridge University Press, 2005.
Li, Y.; Stüber, G.L.. Orthogonal Frequency Division Multiplexing for Wireless Communications. Springer, 2006.
Gray, R.M.. Probability, Random Processes and Ergodic Properties. Springer, 2009.

Quicklinks