Der Starttermin des Praktikums ist der 30.10.2024. Das Praktikum findet in Präsenz am Institut für Nachrichtentechnik (CEL) statt.

Bitte beachten Sie, dass die Prüfungsleistung nur im Master bzw. als Mastervorzug gewertet werden kann.
Für Rückfragen senden Sie bitte eine Email an Andrej Rode oder Luca Schmid.

Verbindliche Anmeldung zum Praktikum beim entsprechenden ILIAS-Kurs. Anmeldungen bei verfügbaren Plätzen möglich bis zum 23.10.2024. Das Praktikum enthält englischsprachige Materialien (Skript).

Das Praktikum gliedert sich in 11 Versuche, die mit verpflichtender Vorbereitung an 11 Nachmittagen erarbeitet werden.

Das Praktikum beginnt mit einer Einführung in Python & Git, die die softwaretechnische Grundlagen für die Bearbeitung der nachfolgenden Versuche bilden. In den folgenden vier Versuchen werden Themen aus dem Modul "Signal und Systeme" praktisch wiederholt. Die Themen sind die Diskrete Fourier Transformation, das Abtasttheorem, FIR Filter und Stochastische Signale. In der selbständigen Vorbereitung wird die Theorie wiederholt und vertieft. In den zugehörigen praktischen Experimenten wird die Theorie auf die Probe gestellt.

Der erste Kontakt mit Themen aus dem Modul "Nachrichtentechnik I" wird im 6. Versuch gemacht. Im Versuch der Quellencodierung wird die Theorie zur verlustfreien und verlustbehafteten Kompression erarbeitet und anschließend mit Hilfe von Audiosignalen hörbar gemacht. Die folgenden Versuche folgen der Signalverarbeitung am Sender eines Kommunikationssystems. Im Versuch der Kanalcodierung werden Blockcodes und Faltungscodes betrachtet. Im Fall der Blockcodes wird auch die Decodierung mit Hilfe von Syndromen und Message Passing untersucht. Nach der Kanalcodierung wird im Praktikum die digitale Modulation untersucht. Dabei werden die verschiedenen Möglichkeiten betrachtet wie ein Bitstrom über einen physikalischen Kanal übertragen werden kann. In der Experimenten werden die Unterschiede, als auch Vor- und Nachteile der verschiedenen Methoden untersucht. Mit Hilfe des Augendiagramms wird die Qualität und Robustheit der Übertragung bewertet.

In den letzten drei Versuchen werden mit Hilfe der vorhergehendend Versuchen ganze Übertragungssysteme betrachtet. Den Anfang macht Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Diese Art der Übertragung wird in aktuellen und zukünftigen Kommunikationssystemen eingesetzt. Mit Hilfe von praktischen Experimenten werden die Vorteile und Probleme von OFDM untersucht. Aufbauend auf OFDM wird im nachfolgenden Versuch die Sychronisation am praktischen Beispiel des Standards DAB+ untersucht. Dieser Standard verwendet OFDM und wird in Europa für das digitale Radio verwendet. Mit Hilfe von Software Defined Radios (SDRs) und GNU Radio wird ein echtes Radiosignal empfangen, in Zeit, Frequenz und Phase synchronisiert, und für den Hörgenuss auf Lautsprechern wiedergegeben.

Im letzten Thema des Praktikums wird ein Einblick in die aktuelle Forschung in der Nachrichtentechnik gegeben. Das Maschinelle Lernen ist nicht mehr aus der Optimierung von Kommunikationssystemen wegzudenken. Daher soll hier auch ein Grundstein und praktische Erfahrung auf dem Gebiet der Optimierung mittels Maschinellem Lernen vermittelt werden.

1. Einführung in das Versionierungssystem Git und die Python Bibliothek NumPy
2. Diskrete Fourier Transformation
3. Abtasttheorem
4. FIR Filter
5. Stochastische Signale
6. Quellencodierung
7. Kanalcodierung
8. Digitale Modulation
9. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
10. Synchonisation
11. Maschinelles Lernen and Optimierung in der Nachrichtentechnik