389.164 Digital Communications 2
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2019W, VU, 3.0h, 4.5EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 4.5
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, (1) die wichtigsten Kanalcodierungsverfahren zu kennen und zu verstehen, insbesondere hinsichtlich ihrer Eigenschaften, Vorteile und Nachteile; (2) einschlägige Rechenbeispiele zu lösen.

Inhalt der Lehrveranstaltung

1. Blockbasierte codierte Übertragung:  HISO-Kanal, Gaußscher gedächtnisloser Kanal, HIHO-Kanal, diskreter gedächtnisloser Kanal, binärer symmetrischer Kanal, optimale soft-input und hard-input Blockdecodierung (MAP, ML), optimale Blockdecodierung für den Gaußschen gedächtnislosen Kanal und den diskreten gedächtnislosen Kanal, Übungsbeispiele

2. Grundlagen von Blockcodes:  Galoisfeld, Wiederholungscode, Code mit einem Prüfsymbol (single parity check code), elementare Modifikationen von Blockcodes, minimum distance-Decodierung und bounded minimum distance-Decodierung, Fehlerdetektion, Korrektur von Symbolauslöschungen (erasure filling), Bündelfehler, Schranken der Leistungsfähigkeit (Singleton-Schranke, Hamming-Schranke, asymptotische Schranken, Kapazität des binären symmetrischen Kanals), Übungsbeispiele

3. Lineare Blockcodes:  Linearität, Minimale Distanz, Gewichtsverteilung and Gewichts-Enumerator, Fehlerwahrscheinlichkeit des ML-Decoders, Matrixbeschreibung, dualer Code, Syndrom, Syndromdecodierung, Wiederholungscode, Code mit einem Prüfsymbol (single parity check code), Hamming-Codes, Modifikationen und Zusammensetzungen linearer Blockcodes (Permutation, Modifikationen von Länge und Rate, Teilkörper-Teilcodes, Produktcodes, verschachtelte Codes, seriell verkettete Codes, Turbocodes), Übungsbeispiele

4. Zyklische Blockcodes:  Polynombeschreibung, dualer Code, Syndromdecodierung, Matrixbeschreibung, Schieberegister-Schaltungen für Encodierung and Decodierung, primitive zyklische Codes, Nullstellenmenge (defining set), cyclic redundancy check (CRC)-Codes, Frequenzbereichsbeschreibung, Reed-Solomon-Codes, BCH-Codes, Übungsbeispiele

5. Faltungscodes:  Elementare Encoder, Distanzprofil und freie Distanz, Gewichtsverteilung and Gewichts-Enumerator, Fehlerwahrscheinlichkeit des ML-Decoders, Abschneiden (truncation) und Terminierung, Matrixbeschreibung, Syndrom, Syndromdecodierung, Polynombeschreibung, nichtkatastrophale Encoder, Trellisbeschreibung, graphenbasierte Decodierer, Viterbi-Algorithmus für hard-input und soft-input ML-Decodierung, sequenzielle Decodierung, trellis-codierte Modulation, Übungsbeispiele

6. Turbocodes: Encodierer, elementare Parameter, BER, Gewichtsverteilung und spektrale Ausdünnung (spectral thinning), Interleaver, L-Werte, iterativer Turbo-Decodier-Algorithmus, BCJR-Algorithmus, max-log-MAP Algorithmus, EXIT-Diagramme, Übungsbeispiele

Appendix: Mathematische Grundlagen:  Galoisfeld, Hamming-Gewicht und -Distanz, Hamming-Kugeln, Nebenklassenzerlegung (standard array), Polynome über GF(q), primitive Elemente and Exponentialdarstellung, Erweiterungskörper und Zerfällungskörper, primitive Polynome, DFT über GF(q), Übungsbeispiele

Methoden

Der Vortragende (Hlawatsch) trägt den Vorlesungsstoff vor, spricht mit den Studierenden darüber und beantwortet allfällige Fragen der Studierenden. Dabei bedient er sich einer Tafel, auf die er mittels Kreide (ggf. auch mehrfarbig) gewisse Zeichen schreibt und einfache Bilder zeichnet, sowie eines Tafeltuchs, mit dem er die Tafel von Zeit zu Zeit löscht. Weiters verwendet er einen Overhead-Projektor, mit dem er kompliziertere Bilder und Tabellen auf eine Leinwand projiziert. Der Vortrag des Vortragenden wird durch ein ausführliches Skriptum unterstützt. Im Übungsteil rechnen die Studierenden einschlägige Übungsbeispiele selbstständig vor und erklären dieselben; sie müssen weiters ihre schriftlichen Lösungen bzw. Ausarbeitungen von "Pflichtbeispielen" dem Übungsleiter bzw. der Übungsleiterin vor der jeweiligen Übung übergeben. Die Studierenden sind verpflichtet, an den Übungen persönlich teilzunehmen.

Prüfungsmodus

Schriftlich und Mündlich

Weitere Informationen

Erste Vorlesung: Mittwoch, 02.10.2019, 10:00 - 11:15 Uhr, EI 6 Eckert

Vortragende

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.10:00 - 12:0002.10.2019 - 29.01.2020EI 6 Eckert HS VU
Mo.09:00 - 12:0007.10.2019 - 27.01.2020EI 6 Eckert HS VU
Digital Communications 2 - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.02.10.201910:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mo.07.10.201909:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mi.09.10.201910:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mo.14.10.201909:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mi.16.10.201910:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mo.21.10.201909:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mi.23.10.201910:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mo.28.10.201909:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mi.30.10.201910:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mo.04.11.201909:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mi.06.11.201910:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mo.11.11.201909:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mi.13.11.201910:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mo.18.11.201909:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mi.20.11.201910:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mo.25.11.201909:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mi.27.11.201910:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mo.02.12.201909:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mi.04.12.201910:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU
Mo.09.12.201909:00 - 12:00EI 6 Eckert HS VU

Leistungsnachweis

Die Prüfung besteht aus einem schriftlichen und einem mündlichen Teil. Mitarbeit in den Übungen ist erforderlich. Beurteilungsmodus und alte Prüfungsbeispiele: siehe http://www.nt.tuwien.ac.at/teaching/courses/winter-term/389101/

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Mo.15:00 - 19:0027.01.2020 EI 7schriftlich06.01.2020 00:00 - 20.01.2020 00:00in TISSschriftl. Prüfung
Di.13:00 - 17:0017.03.2020 EI 7schriftlich25.02.2020 00:00 - 10.03.2020 00:00in TISSschriftl. Prüfung
Di.13:00 - 17:0019.05.2020 EI 7schriftlich25.02.2020 00:00 - 10.03.2020 00:00in TISSschriftl. Prüfung
Di.13:00 - 17:0019.05.2020 EI 7schriftlich25.02.2020 00:00 - 12.05.2020 00:00in TISSschriftl. Prüfung
Do.15:00 - 19:0018.06.2020 EI 7schriftlich28.05.2020 00:00 - 11.06.2020 00:00in TISSschrift. Prüfung

LVA-Anmeldung

Anmeldemodalitäten:

Registrierung für die Übungen ist unbedingt erforderlich --> während der ersten Übungseinheit. Bei den Übungen besteht Anwesenheitspflicht.

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
066 507 Telecommunications 3. Semester
066 938 Technische Informatik

Literatur

Ein Skriptum zur Lehrveranstaltung ist im Grafischen Zentrum der TU Wien (Wiedner Hauptstraße 8-10, 1040 Wien) erhältlich. Ergänzende Literatur siehe Skriptum für Digital Communications 1.

Vorkenntnisse

Solide Kenntnise über Zufallsvariablen und -vektoren sind unbedingt erforderlich

Weitere Informationen

Sprache

Englisch