389.101 Informationstheorie und Codierung
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2012W, VU, 3.0h, 4.5EC

Merkmale

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

Ziele der Lehrveranstaltung

Kenntnis der wichtigsten klassischen Kanalcodierungsverfahren sowie Verstehen des informationstheoretischen Hintergrunds

Inhalt der Lehrveranstaltung

1. Kanalkapazität:  Grundlegendes Beispiel, Kapazität des AWGN-Kanals, elementare Aspekte der Kanalcodierung (Schwellen-SNR, Codierungsgewinn, Bandverbreiterung), Übungsbeispiele

2. 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

3. Grundlagen von Blockcodes:  Galoiskörper, Hamming-Gewicht und -Distanz, Hamming-Kugeln, 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

4. Lineare Blockcodes:  Nebenklassen-Zerlegung (standard array), 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, verkettete Codes, Turbocodes), Übungsbeispiele

5. Grundlagen von zyklischen Blockcodes:  Polynome über GF(q), Polynombeschreibung, dualer Code, Syndromdecodierung, Matrixbeschreibung, Schieberegister-Schaltungen für Encodierung and Decodierung, Übungsbeispiele

6. Primitive zyklische Codes:  Primitive Elemente and Exponentialdarstellung, Erweiterungskörper und Zerfällungskörper, primitive Polynome, Nullstellenmenge (defining set), cyclic redundancy check (CRC)-Codes, Frequenzbereichsbeschreibung, Reed-Solomon-Codes, BCH-Codes, Übungsbeispiele

7. 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

 

Weitere Informationen

WS 2012:  Keine Vorlesung am 01.10.2012

Vortragende

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.10:45 - 12:1503.10.2012EI 6 Eckert HS 389.101 Informationstheorie und Codierung
Mo.10:45 - 12:1508.10.2012 - 21.01.2013EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mi.10:45 - 12:1510.10.2012 - 23.01.2013EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mo.10:45 - 12:1528.01.2013EI 6 Eckert HS 389.101 Informationstheorie und Codierung
Mi.10:45 - 12:1530.01.2013EI 6 Eckert HS 389.101 Informationstheorie und Codierung
Informationstheorie und Codierung - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.03.10.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS 389.101 Informationstheorie und Codierung
Mo.08.10.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mi.10.10.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mo.15.10.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mi.17.10.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mo.22.10.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mi.24.10.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mo.29.10.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mi.31.10.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mo.05.11.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mi.07.11.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mo.12.11.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mi.14.11.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mo.19.11.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mi.21.11.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mo.26.11.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mi.28.11.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mo.03.12.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mi.05.12.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH
Mo.10.12.201210:45 - 12:15EI 6 Eckert HS HLAWATSCH

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/

LVA-Anmeldung

Nicht erforderlich

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
066 437 Telekommunikation 3. Semester
066 938 Technische Informatik

Literatur

Ein Skriptum zur Lehrveranstaltung ist im Graphischen Zentrum an der TU Wien, Wiedner Hauptstraße 8 - 10, 1040 Wien (EG, roter Bereich) erhältlich.

Shu Lin and D. J. Costello, Jr., Error Control Coding - Fundamentals and Applications. Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 2004 R. E. Blahut, Algebraic Codes for Data Transmission. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 2003 B. Friedrichs, Kanalcodierung - Grundlagen und Anwendung in modernen Kommunikationssystemen. Springer, Berlin, 1996 M. Bossert, Kanalcodierung, 2nd edition. Teubner, Stuttgart, 1998 T. M. Cover and J. A. Thomas, Elements of Information Theory. Wiley, New York, 1991 R. G. Gallager, Information Theory and Reliable Communication. Wiley, New York, 1968

Vorkenntnisse

Solide Kenntnise über Zufallsvariablen und -vektoren sind unbedingt erforderlich

Weitere Informationen

Sprache

Englisch