Sommersemester 2023

Sommersemester 2023

Falls nichts anderes angegeben, finden die Lehrveranstaltungen im Seminarraum S1 LIKE (Raum 3R3.04), Am Wolfsmantel 33 / 3.OG, statt.

Ausführliche Informationen zu den Lehrveranstaltungen finden Sie im campo

Anmeldungen für Vorlesungen über StudOn ab dem 1.03.2023.  

Anmeldung für Seminare und Praktika über StudOn von 22.03.-5.04.2023.

 

Vorlesungen

Kommunikationselektronik

  • Beschreibung:
    Die Vorlesung Kommunikationselektronik behandelt Aspekte der Schaltungstechnik und der Signalverarbeitung drahtloser Übertragungssysteme, die als sog. „Software Defined Radio“ Systeme aufgebaut sind. Als Beispiel dient der Empfänger eines einfachen Telemetrie-Systems, der von der Antenne bis zum Nutzdatenausgang behandelt wird. Schwerpunkte bilden der Aufbau und die Eigenschaften der Hardware des Empfängers sowie die Algorithmen zum Empfang von Telemetrie-Signalen. Dabei wird ein typisches System mit Hilfe eines miniaturisierten Empfängers und einer Verarbeitung mit dem Matlab-kompatiblen Mathematikprogramm Octave implementiert. Die benötigte Software wird den Studenten zur Verfügung gestellt.
  • Art: Vorlesung, 2 SWS, Schein, ECTS:5 (V+Ü)
  • Termin: Montags, 12:15 – 13:45 Uhr, Hörsaal H6
  • StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4941707.html
  • Dozent: Prof. Dr.-Ing. Jörg Robert

Satellitenkommunikation

  • Beschreibung:
    Nach einem historischen Rückblick zur Entwicklung der Satellitenkommunikation werden die einzelnen Komponenten eines typischen Gesamtsystems (Boden- und Raumsegment) näher betrachtet. Hierzu zählt der prinzipielle Aufbau von Trägerraketen, von Satelliten (Satellitenplattformen, Subsysteme, Nutzlasten), die meist genutzten Umlaufbahnen und die verschiedenen Kommunikationsverbindungen (Uplink, Downlink, Inter-Satellite-Link). Die Besonderheiten der Signalausbreitung und -übertragung über große Entfernungen zwischen Bodenstationen und Satelliten werden erklärt und mit Beispielen ergänzt. Dabei wird insbesondere eingegangen auf verwendete Frequenzen, Signaldispersion und -dämpfung, atmosphärische Effekte sowie Störeinflüsse der Weltraumumgebung.
    Die Architektur transparenter und regenerativer Kommunikationseinheiten wird ausführlich an Beispielen kommerziell verfügbarer Transponder und Onboard-Prozessoren erklärt.
    Die Prinzipien moderner, standardisierter Verfahren zur Signalaufbereitung und Übertragung von Video-/Bild und Audiosignalen über Satellit (z.B. MPEG, H.264/265, DVB-S/-S2/-S2X) werden erläutert und diskutiert. Dies umfasst Verfahren zur Quellencodierung, Kanalcodierung und Modulation, Kanalzugriff und -diversität.
    Außerdem wird auf die im Orbit und im kommerziellen Einsatz befindlichen Kommunikationssatelliten und der damit verbundenen großen Dienstevielfalt eingegangen wie z.B. bei TV- und Breitbandversorgung sowie in Mobilkommunikationssystemen. Abschließend werden einige Herausforderungen und Forschungsansätze im Zusammenhang mit den neuen Megakonstellationen und Next Generation High Throughput Satellites (HTS) für zukünftige Satellitensysteme vorgestellt.
    Die in der Vorlesung behandelten physikalischen, elektro- und nachrichtentechnischen Zusammenhänge werden in den ergänzenden Übungen mit Rechenbeispielen vertieft.
  • Art: Vorlesung, 2 SWS, Schein, ECTS:5 (V+Ü)
  • Termin: Mittwochs, 08:15 – 09:45 Uhr, Hörsaal H10
  • StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4941714.html
  • Dozent: Dr.-Ing. Christian Rohde

Integrierte Navigationssysteme

  • Beschreibung:
    So wie es eine Vielzahl an Möglichkeiten gibt, Navigationssysteme in übergeordnete Systeme einzubetten, so gibt es auch eine Vielzahl an Möglichkeiten, unterschiedliche Navigationsteilsysteme und Sensoren zu einem Navigationssystem zu integrieren. Exemplarisch wird die Einbettung in Kommunikationssysteme betrachtet, um z.B. Location Based Services zu ermöglichen. Bei der Integration wird auf das Beispiel einer Integration von GPS mit Inertialnavigation zurückgegriffen um aufzuzeigen, wie die Architektur einer solchen Integration aussehen kann und was bei solch einer Sensordatenfusion zu beachten ist. In diesem Kontext werden auch diverse Komponenten eines Navigationssystems behandelt, z.B. globale Ortung mittels WLAN oder Kursverfolgung mittels Inertialsensorik. Grundlegende Algorithmen und Verfahren wie Hidden-Markov-Modelle, Kalmanfilter und Quaternionen zur Beschreibung von Drehbewegungen werden behandelt und ihre Leistungsfähigkeit mittels MATLAB-Rechnerübungen verdeutlicht.
  • Art: Vorlesung, 3 SWS, Schein, ECTS:5 (V+Ü)
  • Termin: Dienstags, 10:15 – 11:45, Hörsaal H15
  • StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4941711.html
  • Dozent: Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke

Transceiver-Systementwurf

  • Beschreibung:
    Anhand der Beispielsysteme GPS, GSM und WLAN sollen Sie beurteilen lernen, wie das Wechselspiel zwischen Realisierungsaufwand und nachrichtentechnischer Systemanforderung ist. Anhand von Beispielen sollen Ihnen die wesentlichen Entwurfsschritte bis hin zur Parametrisierung auf Blockschaltbildebene klar werden, wenn der Ausgangspunkt eine nachrichtentechnische Systembeschreibung ist. Anhand von Architekturbeispielen sollen Sie ein Verständnis für die Spielräume und Abwägungen beim Entwurf eines Endgerätes entwickeln.
  • Art: Vorlesung, 2 SWS, Schein, ECTS:5 (V+Ü)
  • Termin: Dienstags, 14:15 – 15:45 Uhr, Seminarraum 02.019
  • StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4941706.html
  • Dozent: Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke

Hardware-Beschreibungssprache VHDL

  • Beschreibung:
    Betreuter Multimedia-Kurs über die Syntax und die Anwendung der Hardware-Beschreibungssprache VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) nach dem Sprachstandard IEEE 1076-1987 und 1076-1993. Zielgruppe sind Hörer aller Fachrichtungen, die sich mit dem Entwurf und der Simulation digitaler Systeme und Schaltungen beschäftigen wollen.
  • Inhalte:
    • Konzepte und Konstrukte der Sprache VHDL
    • Beschreibung auf Verhaltensebene und RT-Ebene
    • Spezifikation, Entwurf, Simulation und Synthese mit VHDL, meist auf RTL-Ebene
    • Korrektes Aufsetzen eines FPGA-Projektes
    • Konfiguration (Programmierung) eines digitalen FPGAs
    • Input/Output eines Boards/FPGAs: Taster, Schalter, KeyPad, LEDs, Sieben-Segment-Anzeigen, PMOD-Verbinder
    • u.v.m.
  • Art: Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termin: Donnerstags, 10:15 – 11:45 Uhr, Praktikumsraum P1 LIKE, 0.154-115 Seminarraum
  • StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4940294.html
  • Dozent: Dipl.-Ing. Jürgen Frickel

Übungen

Übung zur Kommunikationselektronik

Übung zur Satellitenkommunikation

Übung zu Integrierte Navigationssysteme

Übung zu Transceiver-Systementwurf

Seminare

Ausgewählte Kapitel der Informationstechnik: Integrierte Sender- und Empfängerschaltungen

  • Beschreibung:
    Im Seminar werden integrierte Sender- und Empfängerschaltungen behandelt. Studenten sollen einen Einblick in die Technologieauswahl und den Schaltungsentwurf von Schlüsselkomponenten bekommen. Die Vortragsreihe beginnt mit Übersichtsthemen zu Empfängerarchitekturen und Halbleiter-Technologien sowie Simulationswerkzeugen für die Integration von RF-Schaltungen. Mit wechselnden Schwerpunkten auf verschiedenen Funkstandards, Halbleitertechnologien oder Frequenzbereichen werden integrierte RF-Schaltungen behandelt. Je nach Schwerpunkt sollen Schlüsselkomponenten wie rauscharme Verstärker, Mischer, spannungsgesteuerte Oszillatoren und Leistungsverstärker oder komplette Sender- und Empfängerschaltungen erörtert werden. Ein Besuch der Abteilung Analoges IC-Design des Fraunhofer-IIS rundet das Seminar ab.
  • Art: Seminar, 2 SWS, Schein, ECTS:2,5
  • Termin: Donnerstags, 12:15 – 13:45 Uhr, S1 LIKE
  • StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4941720.html
  • Dozent: Dr.-Ing. Frank Oehler

Ausgewählte Kapitel der Navigation und Identifikation: Radio-/Hochfrequenz-Identifikationssysteme

  • Beschreibung:
    Im Seminar wird der Bereich Radio-/Hochfrequenz-Identifikationssysteme (RFID) behandelt. RFID-Transponder lassen sich zur Identifikation, Lokalisierung und Steuerung von Objekten nutzen. Neben den Grundlagen wie z.B. Klassifizierung und Frequenzbereiche von RFID-Systemen, werden auch Standardisierungsgremien und Anwendungsbereiche sowie Beispielsysteme behandelt. Themen und Einstiegsliteratur werden in Abstimmung mit den Seminarteilnehmern festgelegt. Ein fünfminütiger Probevortrag bietet die Möglichkeit, vor dem eigentlichen Vortrag eine Rückkopplung über den eigenen Vortragsstil zu erhalten und die Zielsetzung des Seminars besser zu verstehen. Probevorträge und die Vorträge selbst (30 Min.) werden mit der Kamera aufgezeichnet, um anschließend den Vortragsstil besser diskutieren zu können.
  • Art: Seminar, 2 SWS, Schein, ECTS:2,5
  • Termin: Das Seminar findet im SoSe 2023 nicht statt
  • StudOn:
  • Dozent:

Praktika

Praktikum Eingebettete Mikrocontroller-Systeme (PEMSY), semesterbegleitend

  • Beschreibung:
    Dieses Praktikum führt die Teilnehmer in das Gebiet der eingebetteten Mikrocontroller-Systeme ein. Dabei ist von besonderem Interesse, dass hierzu sowohl Schaltungstechnik (Hardware) als auch Programmierkenntnisse (Software) als Voraussetzung benötigt werden.
  • Art: Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termin:  Dienstags, 13:00 – 17:00 Uhr, Praktikumsraum P2 LIKE
  • Vorbesprechung: 14.04.2023, 13:00 – 14:00 Uhr, Zoom-Meeting. Teilnahme an der Vorbesprechung ist Pflicht.
  • StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4941721.html
  • Betreuer: M. Sc.Sebastian Klob

Praktikum Eingebettete Mikrocontroller-Systeme (PEMSY), Blockpraktikum

  • Beschreibung:
    Dieses Praktikum führt die Teilnehmer in das Gebiet der eingebetteten Mikrocontroller-Systeme ein. Dabei ist von besonderem Interesse, dass hierzu sowohl Schaltungstechnik (Hardware) als auch Programmierkenntnisse (Software) als Voraussetzung benötigt werden.
  • Art: Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termin: 11.09.-22.09.2023, 10:00 – 17:00 Uhr, Praktikumsraum P2 LIKE
  • Vorbesprechung: 08.09.2023, 13:00 -14:00 Uhr, Zoom-Meeting. Teilnahme an der Vorbesprechung ist Pflicht.
  • StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4941719.html
  • Betreuer: M. Sc.Sebastian Klob

Praktikum Digitaler ASIC-Entwurf, Blockpraktikum

  • Beschreibung:
    In diesem Praktikum wird in Gruppenarbeit eine komplexe digitale Schaltung (>100k Gatteräquivalente) entworfen. Hierzu müssen die Teilnehmer zu Beginn eine vorgegebene Systemspezifikation verbessern und verfeinern, das zu entwerfende System partitionieren und auf Arbeitsgruppen aufteilen.
    Die in der Hardware-Beschreibungssprache VHDL entworfenen Module können dann mit Hilfe von Entwurfswerkzeugen (XILINX Vivado, o.ä.) spezifiziert, simuliert, verifiziert und abschließend für die Ziel-Hardware synthetisiert werden. Hierbei ist außer der Schnittstellenproblematik zwischen den Arbeitsgruppen auch der Aspekt des simulations- und testfreundlichen Entwurfs zu beachten.
    Mit einer vorhandenen FPGA-Testumgebung (Evaluation/Education Board) wird der Funktions- und Systemtest auf realer Hardware durchgeführt. Nach der Zusammenschaltung aller Module erfolgt eine abschließende Simulation und Bewertung (Größe, Geschwindigkeit, Funktionsumfang, etc.) der Schaltung.
    Aktuelles Entwurfsziel: VGA-Schnittstelle + graphischer KfZ-Fahrsimulator
  • Art: Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termin: 18.09.-22.09.2023, je 9:00 – 17:00 Uhr, Praktikumsraum P1 LIKE und Seminarraum S1 LIKE
  • StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4941716.html
  • Vorbesprechung: 15.09.2023, 14:00 – 16:00 Uhr, Zoom-Meeting
  • StudOn: https://www.studon.fau.de/crs3683449.html
  • Betreuer: Dipl.-Ing. Jürgen Frickel

Forschungspraktikum