
Grundlagen der Nachrichtentechnik
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Inhalt
- Intro
- Vorwort
- Inhalt
- 1 Einführung
- 1.1 Nachrichtentechnik - ein Überblick
- 1.2 Digitale und analoge Übertragung
- 1.3 Standardisierung
- 1.4 Zum Inhalt dieses Buches
- 2 Signalübertragung
- 2.1 Lineare zeitinvariante Systeme
- 2.1.1 Impulsantwort und Faltung
- 2.1.2 Fourier-Transformation
- 2.1.3 Übertragungsfunktion
- 2.1.4 Verzerrungsfreies System
- 2.1.5 Der ideale Tiefpass
- 2.1.6 Der ideale Bandpass
- 2.2 Energie- und Leistungssignale
- 2.2.1 Normierte Energie und normierte Leistung
- 2.2.2 Korrelation von Energie- und Leistungssignalen
- 2.2.3 Energie- und Leistungsdichtespektrum
- 2.3 Zufallssignale
- 2.3.1 Beschreibung von Zufallssignalen durch Erwartungswerte
- 2.3.2 Verteilungsfunktion und Wahrscheinlichkeitsdichte
- 2.3.3 Leistungsdichtespektrum von Zufallssignalen
- 2.3.4 Übertragung von Zufallssignalen über LTI-Systeme
- 2.3.5 Weißes Rauschen, Rauschbandbreite und additives Rauschen
- 2.4 Weiterführende Hinweise
- 2.5 Übungsaufgaben
- 3 Signalabtastung und Quantisierung
- 3.1 Abtasttheorem
- 3.2 Abtastung von Bandpasssignalen
- 3.3 Lineare Quantisierung
- 3.4 Nichtlineare Quantisierung und Pulscodemodulation (PCM)
- 3.5 Weiterführende Hinweise
- 3.6 Übungsaufgaben
- 4 Digitale Signalverarbeitung in der Nachrichtentechnik
- 4.1 Zeitdiskrete Signale und Systeme
- 4.1.1 Energie, Leistung und Korrelationsfunktion
- 4.1.2 Diskrete Faltung
- 4.1.3 Fourier-Transformation zeitdiskreter Signale
- 4.1.4 Diskrete Fourier-Transformation
- 4.2 Digitale Filter
- 4.3 Weiterführende Hinweise
- 4.4 Übungsaufgaben
- 5 Digitale Nachrichtenübertragung im Basisband
- 5.1 Basisbandsignale und Leitungscodes
- 5.2 Intersymbol-Interferenz und Nyquist-Pulsformung
- 5.2.1 Nyquist-Bandbreite
- 5.2.2 Das erste Nyquist-Kriterium
- 5.2.3 Kosinus-roll-off-Filter
- 5.2.4 Das Augendiagramm
- 5.2.5 Leistungsdichtespektrum digitaler Basisbandsignale
- 5.3 Fehlerwahrscheinlichkeit
- 5.3.1 Fehlerwahrscheinlichkeit bei binärer Übertragung
- 5.3.2 Signalangepasstes Filter
- 5.3.3 Fehlerwahrscheinlichkeit bei Mehrpegelübertragung
- 5.4 Kanalverzerrungen
- 5.4.1 Symboltaktentzerrer
- 5.4.2 Entzerrer mit Doppelabtastung
- 5.4.3 Vergleich der verschiedenen Empfängerkonzepte
- 5.4.4 Adaptive Entzerrung
- 5.5 Scrambling
- 5.6 Synchronisation
- 5.6.1 Symboltaktsynchronisation
- 5.6.2 Rahmensynchronisation
- 5.7 Weiterführende Hinweise
- 5.8 Übungsaufgaben
- 6 Modulationsverfahren
- 6.1 Bandpasssignale
- 6.1.1 Bandpasssignal und äquivalentes Tiefpasssignal
- 6.1.2 Äquivalentes Tiefpasssystem
- 6.1.3 Leistungsdichtespektrum von Bandpassrauschen
- 6.2 Analoge Modulationsverfahren
- 6.2.1 Amplitudenmodulation
- 6.2.2 Frequenz- und Phasenmodulation
- 6.3 Digitale Modulationsverfahren
- 6.3.1 Quadraturmodulator
- 6.3.2 Amplitudenumtastung
- 6.3.3 Phasenumtastung
- 6.3.4 Quadratur-Amplitudenmodulation
- 6.3.5 Frequenzumtastung
- 6.4 Demodulation und Fehlerwahrscheinlichkeit digitaler Modulationsverfahren
- 6.4.1 Kohärente Demodulation
- 6.4.2 Inkohärente Demodulation
- 6.4.3 Modulationsfehler, EVM und MER
- 6.5 Entzerrung von Bandpasssignalen
- 6.6 Multiträgersysteme und Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
- 6.7 Empfängerarchitekturen
- 6.8 Weiterführende Hinweise
- 6.9 Übungsaufgaben
- 7 Kanalcodierung
- 7.1 Kanalkapazität
- 7.2 Blockcodes
- 7.2.1 Eigenschaften von Blockcodes
- 7.2.2 Hamming-Codes
- 7.2.3 Codiergewinn
- 7.2.4 Zyklische Codes
- 7.3 Faltungscodes
- 7.3.1 Codierung
- 7.3.2 Viterbi-Decodierung
- 7.3.3 Decodierung mit/ohne Zuverlässigkeitsinformation
- 7.4 Interleaving
- 7.5 Turbo-Codes und LDPC-Codes
- 7.6 Weiterführende Hinweise
- 7.7 Übungsaufgaben
- 8 Kommunikationsnetze
- 8.1 Das OSI-Referenzmodell
- 8.2 Mehrfachzugriffsverfahren
- 8.2.1 Prinzipien des Mehrfachzugriffs
- 8.2.2 Dezentrale Zugriffssteuerung
- 8.3 Leitungs- und Paketvermittlung
- 8.4 Zuverlässige Datenübertragung
- 8.5 Weiterführende Hinweise
- 8.6 Übungsaufgaben
- Anhang
- Anhang 1: Kleine Formelsammlung
- Anhang 2: Tabellen und Theoreme der Fourier-Transformation
- Anhang 3: Die Hilbert-Transformation
- Anhang 4: Die erfc-Funktion
- Anhang 5: Lösungen zu den Übungsaufgaben
- Verzeichnis der Beispiele
- Verzeichnis der Symbole und Formelzeichen
- Abkürzungsverzeichnis
- Literatur
- Index
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