Dieses Lehr- und Übungsbuch behandelt kurz und prägnant die Grundlagen der Digitalsignal-Übertragung im Basisband. Es stellt die grundlegenden Begriffe der Informationstheorie, Quellen-, Kanal- und Leitungscodierung anschaulich und verständlich dar. Dabei werden nur Themen von grundsätzlicher Bedeutung behandelt, die elementare Kenntnisse der Wahrscheinlichkeitsrechnung voraussetzen. Kontrollfragen und Übungsaufgaben zum behandelten Stoff sind ideal zum Selbststudium und ermöglichen die eigenständige Überprüfung des Lernfortschritts.
Aus dem Inhalt
- Grundbegriffe der Nachrichtentechnik
- Codierung
- Grundbegriffe der Informationstheorie
- Kanalkapazität
- Regenerative Digitalsignal-Übertragung
- Pulscodemodulation
Die Zielgruppen
Studierende der Fachrichtungen Nachrichtentechnik, Informationstechnik und Informatik an Fachhochschulen und Technischen Hochschulen
Naturwissenschaftler, Ingenieure und Informatiker in der Praxis, die ihre Kenntnisse auffrischen und ergänzen wollen
Der Autor
Prof. Dr.-Ing. Rudolf Nocker lehrt Nachrichtentechnik am Fachbereich Elektro- und Informationstechnik der FH Hannover.
Inhaltsverzeichnis
1 Grundbegriffe der Nachrichtentechnik.- 1.1 Schema der Nachrichtenübertragung.- 1.2 Signale und Systeme.- 1.3 Verzerrungsfreie Signalübertragung.- 1.4 Übungen.- 2 Digitalsignal-Eigenschaften.- 2.1 Digitalsignal-Kennwerte.- 2.2 Digitalsignal-Störunterdrückung.- 2.3 Digitalsignal-Bandbreitenbedarf.- 2.4 Übungen.- 3 Nyquist-Bedingungen.- 3.1 Vorbemerkungen.- 3.2 Nyquist-Bedingung 1. Art.- 3.3 Nyquist-Bedingung 2. Art.- 3.4 Cos-roll-off-Tiefpass-Übertragungssystem.- 3.5 Übungen.- 4 Codierung.- 4.1 Definitionen.- 4.2 Präfix-Bedingung.- 4.3 Codewortanzahl bei Blockcodes und Kommacodes.- 4.4 Blockcode-Sonderfälle.- 4.5 Entscheidungsgehalt und Entscheidungsfluss.- 4.6 Gleichwahrscheinlichkeits-Redundanz.- 4.7 Verlustfreie Echtzeit-Blockcodierung.- 4.8 Übungen.- 5 Grundbegriffe der Informationstheorie.- 5.1 Quellenmodell.- 5.2 Informationsgehalt.- 5.3 Entropie.- 5.4 Quellenredundanz.- 5.5 Informationsfluss und Entscheidungsfluss.- 5.6 Informationsübertragung.- 5.7 Übungen.- 6 Kanalkapazität.- 6.1 Kanalcodierungs-Satz.- 6.2 Idealer Abtastkanal.- 6.3 Gauss-Kanal.- 6.4 Anpassung Signal an Kanal.- 6.5 Übungen.- 7 Quellencodierung.- 7.1 Quellencodierungssatz.- 7.2 Optimale Quellencodierung.- 7.3 Kennwerte eines Quellencodes.- 7.4 Binärcode konstanter, minimaler Länge.- 7.5 Fano-Algorithmus.- 7.6 Übungen.- 8 Grundbegriffe der Kanalcodierung.- 8.1 Einführung.- 8.2 Klassifizierung der Kanal-Codes.- 8.3 Übertragungs-Protokolle.- 8.4 Blockcodes.- 8.5 Hamming-Gewicht und Hamming-Distanz.- 8.6 Fehlererkennung und Fehlerkorrektur.- 8.7 Paritätsprüfungs-Verfahren.- 8.8 Übungen.- 9 Verfahren der Kanalcodierung.- 9.1 Hamming-Codes.- 9.2 Lineare Blockcodes.- 9.3 Gewinn durch Kanalcodierung.- 9.4 Schlussbemerkungen.- 9.5 Übungen.- 10 Leitungscodierung.- 10.1 Einführung.-10.2 Anforderungen an Leitungscodes.- 10.3 Konstruktion von Leitungscodes.- 10.4 Beschreibung ausgewählter Leitungscodes.- 10.5 Leistungsdichtespektrum.- 10.6 Übungen.- 11 Regenerative Digitalsignal-Übertragung.- 11.1 Regenerativverstärker.- 11.2 Störungen.- 11.3 Maximale Regeneratorfeldlänge.- 11.4 Übungen.- 12 Pulscodemodulation.- 12.1 Einführung.- 12.2 Blockschaltbild.- 12.3 Berechnung wichtiger Kenngrößen.- 12.4 sin(x)/x-Korrektur.- 12.5 Übertragungssystem PCM 30.- 12.6 Vorteile und Nachteile der PCM.- 12.7 Übungen.- A Fourier-Transformation.- A.1 Funktions-Definitionen.- A.2 Fourier-Reihe.- A.3 Fourier-Transformation.- B Abbildungen.- C Modulo-2-Arithmetik.- D Pegelrechnung.- D.1 Definition des Pegels.- D.2 Absoluter Leistungspegel.- D.3 Absoluter Spannungspegel.- D.4 Zusammenhang Leistungspegel, Spannungspegel.- D.5 Pegelmessung.- Sachwortverzeichnis.
