Die Vertiefung "Telekommunikation" soll einen breiten Überblick bieten über die aktuellen Forschungsthemen dieser Disziplin. Die Vertiefung ergänzt die parallel laufende Grundlagenvorlesung "Telekommunikation" durch eine größere Tiefe in ausgewählten Bereichen. Die Vertiefung hat insgesamt einen Umfang von 4SWS.
In den Vorlesungen wird ein Bogen gespannt, der von den Eigenschaften praktischer Multimedia-Signale (vor allem Sprache) über deren Verarbeitung, Codierung und Übertragung (einschließlich fehlerkorrigierender Codierverfahren und der Besonderheiten drahtloser Mehrbenutzersysteme). Weitere Themen sind für (nicht nur) die 5. Generation (5G) Mobilfunk wichtige fundamentale Aussagen über Wellenfelder, Antennen, elektrische Netzwerke, sowie Signale und Systeme.
Ziel ist zum einen, die breite Vielfalt praktischer Anwendungen darzustellen, die auf Konzepten der Telekommunikation beruhen. Zum anderen soll aber auch ein Einblick in die Methoden geliefert werden, welche für die moderne Forschung in diesem Feld wichtig sind.
Die Vorlesung im Umfang von 4SWS ist in mehrere Module unterschiedlicher Länge gegliedert, die von Prof. Görtz, Prof. Mecklenbraeuker und Prof. Milan zu zeitlich gleichen Teilen vorgetragen werden.
Die Fachvertiefung besteht aus zwei der angebotenen drei Teile. Welche Teile absolviert werden kann von den Studierenden frei gewählt werden (siehe auch Hinweise zum Leistungsnachweis).
Teil 1 (Prof. Mecklenbraeuker)
Auch die modernste 5G Technologie für die Telekommunikation muss sich einigen wenigen fundamentalen Aussagen über Wellenfelder, Antennen, elektrische Netzwerke, sowie Signale und Systeme unterwerfen. Es ist wichtig, diese natürlichen Schranken für die Realisierbarkeit zu kennen. In diesem Teil der Vertiefung wird eine Auswahl solcher fundamentaler Aussagen rigoros formuliert sowie bewiesen und die Konsequenzen hinsichtlich der fünften Generation Mobilfunk (5G) diskutiert. Beispiele sind: Reaktanzsatz, Telegens Theorem, Reziprozität der Maxwellgleichungen, Zeit-Bandbreite Produkt, Manley-Rowe Beziehungen, Bode-Fano Schranke, Kramers-Kronig Beziehungen, Abtasttheorem
Der Vorlesungsteil 1 findet im Hörsaal EI6, Fr. 14:00-17:15 Uhr, statt.
Die erste Vorlesung ist am 3.3.2017, weitere Vorlesungen finden (un)regelmäßig ab Mai 2017 statt. Die Details werden in der ersten Vorlesung am Freitag, 3.3.2017, bekanntgegeben.
Teil 2 (Prof. Goertz)
a) Quantisierung: Darstellung zeitdiskreter Signale durch endlich viele "Stufen", so dass eine Signalübertragung mit endlich vielen Bits möglich wird. In der Vorlesung werden grundlegende Konzepte und populäre praktische Verfahren (Quantisierung mit fester Stufenhöhe, mit logarithmischer Vorverzerrung und optimale Quantisierung aber auch Vektorquantisierung) behandelt.
b) Übertragungstechnik: Zeitdiskrete Modellierung von Kommunikationssystemen für deren Simulation, einfache Kanalmodelle, Messung von Information, Kanalkapazitaet, Kanalcodierung: Grundkonzepte, Soft- und Hard-Decision Decodierung, Familien von Kanalcodes
c) Mehrbenutzersysteme: Erweiterte Problemstellung gegenueber klassischen "Punkt-zu-Punkt" Verbindungen, Mehrbenutzergewinn, Unterschiede zwischen "drahtlos" und "drahtgebunden", Throughput, Fairness, Quality-of-Service.
Die Vorlesungsteile 2a), 2b), 2c) finden Dienstags in Raum EI1 statt. Die Vorlesung wird geblockt abgehalten an 7 Terminen von 14:00--17:00. Die erste Vorlesung wird am 7.3.2017 sein; weitere Vorlesungen finden an folgenden Terminen statt: 21.3., 28.3., 4.4., 25.4., 2.5., 9.5.
Teil 3 (Prof. Sigmund)
State-of-the-Art der Sprachverarbeitung, akustische Signale und ihre Digitalisierung, Sprachsignal, Vokale, Konsonanten, Spektrum, Spektrogramm, Signalmerkmale zur Spracherkennung, Auswahl der optimalen Merkmale, Bestimmung der Wortgrenzen, Einzelworterkennung durch Mustervergleich, statistische Modellierung zur Erkennung kontinuierlicher Sprache, Zeitanpassung, Signalmerkmale zur Sprechererkennung, Grundfrequenz der Stimme, textabhängigen und textunabhängigen Sprechererkennung, Prinzipien der Sprachsynthese, spezielle Gebiete der Sprachsignalanalyse wie Sprecheremotionserkennung und Alkoholerkennung.
Inhaltliche Schwerpunkte: Grundlagen digitaler Sprachsignalverarbeitung, Merkmale des Sprachsignals, Erkennung von einzelnen Wörtern, Erkennung kontinuierlicher Sprache, Sprechererkennung (Verifikation, Identifikation), Sprachsynthese (Text-to-Speech), Anwendungsfelder der Sprachverarbeitung, Experimentelle Untersuchungen.
Die erste Vorlesung des Teils 3 findet am Mittwoch, 1.3.2017, in Raum CG402 in der Zeit von 13.00 Uhr bis 16.00 statt. Weitere Vorlesungen des Teils 3 finden am 8.3, 15.3. und 22.3.2017 in Raum CG402 in der Zeit von 14.00 Uhr bis 17.00 Uhr statt sowie am 10.3., 17.3. und 24.3.2017 in Raum EI6 von 14.00 Uhr bis 17.00 Uhr (d.h. an insgesamt 7 Terminen im März 2017).
Die mündlichen Prüfungen des Teils 3 finden im Zeitraum 27.3. - 31.3.2017 nach Vereinbarung mit Prof. Sigmund statt.
Hinweis: Teil 3 wird auch als Freifach separat angeboten.
Die Vorlesungsfolien aller Vorleungsteile werden als gedruckte Handouts zur Verfuegung gestellt.
Die Fachvertiefung besteht aus zwei der drei angebotenen Teile.
Alle drei Teile werden getrennt muendlich geprüft; die Gesamtnote für die Fachvertiefung ergibt sich aus dem abgerundeten arithmetischen Mittel der (besten) beiden Teilprüfungen.
Für die Studierenden besteht somit die Gelegenheit, sich zwei der drei Teile auszusuchen oder alle drei Teile zu absolvieren. Sofern alle drei Teile geprüft worden sind, werden die beiden besten Teile zur Berechnung der Gesamtnote der Fachvertiefung verwendet.
Falls Teil 3 als separates Freichfach belegt wird, müssen die Teile 1 und 2 für die Fachvertiefung Telekommunikation absolviert werden.
