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Wintersemester 2016/2017 TEMP

Vorlesungen

Einführung in die Informations- und Kommunikationstechnik

  • Beschreibung:
    In der Lehrveranstaltung werden grundlegende Zusammenhänge moderner Informations- und Kommunikationssysteme behandelt. Ein Schwerpunkt sind elektrotechnische und systemtechnische Grundlagen für die Beschreibung eingebetteter Kommunikationssysteme. Hierzu zählen einerseits die Vermittlung elektrotechnischer Grundbegriffe, die Analyse von Gleich- und Wechselstromnetzwerken sowie der Einsatz und die Beschreibung von nichtlinearen Bauelementen in elektronischen Schaltungen. Andererseits werden wichtige Grundbegriffe der Systemtheorie eingeführt. Mittels Fourier-Analyse und Fourier-Transformation erfolgt der Übergang vom Zeit- in den Frequenzbereich. Außerdem erfolgt eine Einführung in die mathematische Modellbildung am Beispiel linearer, zeitinvarianter Systeme. Der zweite Teil der Vorlesung beschäftigt sich mit der Struktur moderner Kommunikationssysteme. Neben wichtigen Grundbegriffen wird auf Signalklassen sowie auf die Analog-Digital-Wandlung analoger Quellensignale näher eingegangen. Weiterhin erfolgt eine Einführung in Übertragungsmedien, der Modulation von Signalen sowie in die Kanal- und Quellencodierung. Abschließend werden die behandelten Inhalte der Lehrveranstaltung am Beispiel aktueller Kommunikationssysteme praktisch aufgegriffen und zusammengefasst.
  • Art: Vorlesung, 4 SWS, Schein, ECTS: 7,5
  • Termin: Montags, 10:15 – 11:45 Uhr; Freitags, 8:15 – 9:45 Uhr, Hörsaal H14
  • Beginn: Donnerstag, 20.10.2016, 16:15 – 17:45 Uhr, Hörsaal H5, anstatt der ersten Übungsstunde
  • StudOn: www.studon.uni-erlangen.de/crs197806.html
  • Dozent: Prof. Dr.-Ing. Albert Heuberger

Arbeitstechnik

  • Art: Sonstige Lehrveranstaltung, 1 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termine:
      20.10.2016 Einführungsvorlesung „Worum geht´s?“, 15:15 – 19:45 Uhr, Hörsaal H8
      27.10.2016 Vorlesung "Vorbereitung auf Prüfungen", 18:15 – 19:45 Uhr, Hörsaal H8
      11.11.2016 Kontaktmesse „Die Lehrstühle stellen sich vor“, 10-12 Uhr, Tentoria
      4.11.2016 Workshop 1 „Teambildung“
      18.11.2016 Workshop 2 „Präsentation: Votum in eigener Sache“
      25.11.2016 Kontaktvormittag: Besuch eines Lehrstuhls
      2.12.2016 Workshop 3 „Präsentation: Prüfungsvorbereitung“
      [01.02.2017, Lehrstuhl LIKE; Ersatz-Workshop: Präsentation von Lerntechniken]
      SimTools V1 "Einführung in MATLAB4": 9.12.2016 (Gruppe A,B), 16.12.2016 (Gruppe C), CIP Pool EEI
      SimTools V2 "Graphische Ausgabe in MATLAB": 16.12.2016 (Gruppe B), 23.12.2016 (Gruppe A,C), CIP Pool EEI
      SimTools V3 "Matrizen und lineare Gleichungssysteme": 13.01.2017 (Gruppe C,B), 20.01.2017 (Gruppe A), CIP Pool EEI
      SimTools V4 "Komplexe Zahlen": 20.01.2017 (Gruppe B), 27.01.2017 (Gruppe A,C), CIP Pool EEI
      SimTools Nachholtermin (Gruppe A-D): 3.02.2017, CIP Pool EEI
  • Anmeldung: für die Workshops, Kontaktnachmittag und SIM-Tools melden Sie sich bitte bei Mein Campus an
  • Dozent: Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke

Kommunikationsstrukturen

  • Beschreibung:
    Die Konzepte und Verfahren drahtloser und drahtgebundener Kommunikationssysteme werden in der Vorlesung erlätert und die Funktionsweise und den Einsatzzweck diverser Komponenten wie z.B. Analog-Digital-Umsetzer oder Mikrocontroller. Desweiteren werden analoge und digitale Bauelemente wie z.B. Filter, Mischer und Oszillatoren behandelt.
  • Art: Vorlesung, 2 SWS, Schein, ECTS: 5
  • Termin: Dienstags, 8:15 – 9:45, Hörsaal H15
  • Bemerkung: Die neue Lehrveranstaltung beinhaltet den Stoff aus KE-Lehramt und RVS I + II aus den früheren Semester
  • Dozent: Dipl.-Ing. Jürgen Frickel

Praxis der Audiodatenkompression

  • Beschreibung:
    Die Vorlesung bietet einführend einen Überblick über Codierverfahren für Sprache und Musik samt ihren Anwendungsgebieten. Ausgehend vom Grundprinzip der psychoakustisch basierten Codierung wird in neuere Entwicklungen wie „Spectral Band Replication“ und „Spatial Audio Coding“ eingeführt. Der Psychoakustik, den Funktionen und Eigenschaften des menschlichen Gehörs mit seinen besonderen zeitlichen und frequenzabhängigen Effekten widmet sich der nächste Abschnitt. Die Filterbank, Subbandfilter und Zeit-/Frequenzbereichstransformationen für die Audiocodierung sind weitere Themen, ebenso wie optimierte schnelle Algorithmen und eine Diskussion der Anforderungen an Genauigkeit und Dynamikumfang. Im Abschnitt Quantisierung und Codierung werden diverse Verfahren sowie ihre Implementierungen vorgestellt. Gegenstände weiterer Betrachtungen sind Codierungsstörungen und die Sicherung von MP3- und AAC-Bitströmen gegen Übertragungsfehler. Den Abschluss bilden Überlegungen zur Implementierung von MP3 und AAC mit Festkomma-Arithmetik.
  • Art: Vorlesung, 2 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termin: Montags, 12:15 – 13:45 Uhr, Kleines Oval Office 3R0.27 am LIKE
  • Dozent: Dr.-Ing. Bernhard Grill

Satellitengestützte Ortsbestimmung

  • Beschreibung:
    Am Beispiel von GPS und Galileo wird den Hörern ein Systemverständnis für Text-Globale Navigationssatellitensysteme (GNSS Global Navigation Satellite Systems) vermittelt. Grundlegende Prinzipien satellitengestützter Ortung werden eingehend behandelt, Möglichkeiten und Grenzen der Systeme werden aufgezeigt, um die Hörer in die Lage zu versetzen zur Weiterentwicklung der Systeme und zum Entwurf neuer Anwendungen beitragen zu können. Nach einem Überblick über GPS, Galileo und Differential GPS werden Koordinaten- und Zeitsysteme, Satellitenorbits, Ausbreitungsbedingungen und Fehlerquellen eingehend behandelt. Positions-, Geschwindigkeitsund Zeitschätzung einschließlich der erreichbaren Genauigkeiten werden vorgestellt und diskutiert. GPS-Empfänger werden im abschließenden Kapitel behandelt. Anhand von MATLAB-Rechnerübungen erhalten die Studenten Gelegenheit, grundlegende Mechanismen satellitengestützter Ortung vertieft kennenzulernen.
  • Art: Vorlesung, 3 SWS, Schein, ECTS: 5
  • Termin: Dienstags, 10:15 – 11:45 Uhr; Donnerstags, 16:15 – 17:45 Uhr, Seminar 0.154-115
  • Bemerkung: Donnerstags Vorlesung und Übung im 14-tägigen Wechsel
  • Dozent: Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke

Nachrichtentechnische Systeme – Systemaspekte

  • Beschreibung:
    Charakterisierung von Übertragungskanälen (Dopplereffekt, Schwundtypen); wichtige Eigenschaften von Signalen zur Kanalmessung und Datenübertragung (Spreizcodes, Walsh-Folgen, Exponentialfolgen); Zugriff auf das Übertragungsmedium mittels CDMA, OFDM und CSMA; Anwendung der Verfahren in DRM, UMTS, IEEE 802.11 und GPS als Vertreter typischer Rundfunk-, Mobilfunk, WLAN- und Mess-Systeme; kurze Einführung in die Verkehrstheorie (Poissonprozess, Durchsatz); kurze Einführung in Kommunikationsprotokolle, Systemarchitekturen und das Internet-Schichtenmodell.
  • Art: Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termin: Dienstag, 12:15 – 13:45 Uhr, Mittwochs, 10:15 – 11:45 Uhr, Donnerstags 8:15 – 9:45 Uhr; Hörsaal H8
  • Dozenten: 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
      Simulation und Synthese auf der Gatterlogik-Ebene
      Verwendung professioneller Software-Tools
      Vorlesung mit integrierten Übungsbeispielen
      Übungs-Betreuung in deutsch oder englisch
      Kursmaterial englisch-sprachig
  • Art: Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termin: Montags, 10:15 – 11:45 Uhr, Raum S1 LIKE, Labor P1 LIKE
  • Bemerkung: Kurs mit integrierter Rechnerübung
  • Dozent: Dipl.-Ing. Jürgen Frickel, M.Eng. Robért Glein

Digitale Rundfunksysteme

  • Beschreibung:
    Die Vorlesung versetzt Sie in die Lage, digitale Rundfunksysteme hinsichtlich ihrer Funktionsweise und Leistungsfähigkeit zu bewerten. Sie lernen die verschiedenen Algorithmen, die bei digitalen Rundfunksystemen genutzt werden, zu erläutern und bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit zu vergleichen. Sie können Rundfunksysteme analysieren und die zugehörigen Systemparameter für eine leistungsfähige Konfiguration berechnen.
  • Inhalte:
      Introduction
      Broadcast Channels (Introduction, Fast/Slow Fading, Channel Models
      Channel Coding and Modulation (Introduction to channel coding, Modulation shemes in broadcast)
      Source Coding (Introduction to Video Source Coding, Introduction to Audio Source Coding)
      MPEG-2 Systems and Multiplexing
      DVB First Generation Standards (DVB-T, DVB-S, DVB-C)
      DVB Second Generation Standards (DVB-T2, DVB-S2, DVB-C2)
      Digital Radio Standards (DAB, DRM)
  • Art: Vorlesung, 2 SWS, Schein, ECTS:2,5
  • Termin: Montags, 14:15 – 15:45 Uhr
  • Dozent: Dipl.-Ing. Jörg Robert

Übungen

Übung zu Einführung in die Informations- und Kommunikationstechnik

  • Art: Übung , 2 SWS
  • Termin: Donnerstags, 16:15 – 17:45 Uhr, Hörsaal H5
  • Beginn: ab 27.10.2016
  • Vorlesungsbeginn: in der ersten Übungsstunde am 20.10.2016
  • Übungsleiter: M. Sc. Sebastian Rauh

Übung zu Kommunikationsstrukturen

  • Art: Übung , 2 SWS
  • Termin: Mittwochs, 8:15 – 9:45 Uhr, Hörsaal H15
  • Beginn: ab 26.10.2016
  • Bemerkung: Die neue Lehrveranstaltung beinhaltet den Stoff aus KE-Lehramt und RVS I + II aus den früheren Semester
  • Dozent: Dipl.-Ing. Jürgen Frickel

Übung zu Satellitengestützte Ortsbestimmung

Seminare

Ausgewählte Kapitel der Informationstechnik: Digitaler Rundfunk

  • Beschreibung:
    Im Seminar „Digitale Rundfunksysteme“ werden ausgewählte Themen zu neuen terrestrischen und satellitengestützten digitalen Rundfunksystemen behandelt. Das Seminar startet mit einem historischen Exkurs in die Entwicklungsgeschichte des Radios und der Entwicklung des analogen Rundfunks in Deutschland sowie einer Einführung in die weltweit existierenden terrestrischen und satellitengestützten digitalen Rundfunksysteme. Mit wechselnden Schwerpunkten werden neue Dienste sowie die technischen Komponenten, Übertragungs- und Datenprotokolle sowie neue Standards entlang der gesamten Übertragungskette vom Quellensignal über den Hochfrequenzkanal bis zum Empfänger behandelt. Ein Besuch im Campus Radio bit eXpress des Fraunhofer IIS und der Universität Erlangen-Nürnberg, sowie Fachvorträge von externen Experten mit Diskussion zu aktuellsten Entwicklungen runden das Seminar ab.
  • Art: Seminar, 2 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termin: Montags, 12:15 – 13:45 Uhr
  • Beginn: ab 24.10.2016
  • Dozent: Dr.-Ing. Karlheinz Kirsch

Ausgewählte Kapitel der Navigation und Identifikation: Roboternavigation

  • Beschreibung:
    Mobile, autonome Roboter – vor wenigen Jahren noch auf Labore, Testumgebungen und Science-Fiction-Filme beschränkt – beginnen seit einiger Zeit auch in unseren Alltag vorzudringen. Auch wenn sich die Anwendungen für den Privatkunden bisher zum Großteil auf Staubsaugen, Putzen und kleinere Spielereien beschränken, so ist doch abzusehen, dass die Bedeutung mobiler Roboter vor allem in den Bereichen Service, Sicherheit und Pflege in den kommenden Jahren weiter zunehmen wird.

    Unverzichtbare Voraussetzung jedes mobilen Robotersystemes ist die Navigation. Im Rahmen dieses Seminars werden die Grundlagen der Roboternavigation aus dem Blickwinkel der Algorithmen (Koordinaten-Transformationen, Zeitsynchronisation, Pfadplanung) und der Sensorik (Intertialsensoren, Odometrie, GPS, Laserscanner) näher untersucht.

    Dabei stehen nicht nur theoretische Überlegungen im Vordergrund, sondern auch die praktische Umsetzung des Erlernten innerhalb einer Simulationsumgebung. Zum Abschluss des Seminars ist der Test der erarbeiteten Inhalte auf einem realen Robotersystem geplant.

    Die Arbeitsaufgabe des Seminars umfasst die wissenschaftliche Aufarbeitung eines Themengebietes an Hand vorgegebener Literatur, die praktische Umsetzung innerhalb der Simulationsumgebung und die Vorstellung der Ergebnisse im Rahmen eines 30minütigen Vortrages. Die Vorträge werden auf Wunsch mit der Kamera aufgezeichnet, um anschließend den Vortragsstil besser diskutieren zu können. Ein fünfminütiger Probevortrag bietet die Möglichkeiten, vor dem eigentlichen Vortrag eine Rückkopplung über den eigenen Vortragsstil zu erhalten und die Zielsetzung des Seminars besser zu verstehen.

    In einem kleinen Team werden einzelne Themen aufgearbeitet, die einen Beitrag zu einem Projekt (z.B. Roboter verfogt eine Person, Roboter fährt in einer unbekannten Umgebung) liefern. Studenten haben auch die Gelgenheit Ihre Algorithmen auf einer Roboterplattform zu demonstrieren (siehe Video)
  • Art: Seminar, 2 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termin: Blockveranstaltung (Insg. Dauer 1 Woche – wird mit Studenen besprochen)
  • Vorbesprechung: 21.10.2016, 9:00 – 11:00 Uhr
  • Dozent: Dr.-Ing. Lucila Patino-Studencki, Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke, M.Sc. Florian Particke

Digitale Medien – Zukunftswerkstatt

  • Beschreibung:
    Wie verändert sich die Medienlandschaft durch die Digitalisierung und durch neue interaktive Medien? Wie funktioniert der Rundfunk der Zukunft? Welche Vorteile bringen die neuen Medien für Nutzer und Anbieter? Wie wird ein Radiobeitrag produziert? Im Seminar "Digitale Medien – Zukunftswerkstatt" gehen Studierende aller Fachrichtungen diesen Fragen nach. In kleinen Arbeitsgruppen erarbeiten sie unter Anleitung von Dozenten u. a. innovative technische Lösungen, Programmkonzepte, Marketingstrategien, ethische und rechtliche Problemlösungen.

    Zudem erstellt jede Gruppe unter Unterstützung von Tutoren des Campus Radios bit express einen Radiobeitrag über das bearbeitete Thema. Dieser Beitrag wird in einer Präsentation am Ende des Seminars im Plenum vorgestellt und zudem am Campus Radio gesendet.

    Das Seminar bietet die Möglichkeit, individuelle "Soft Skills" wie fachübergreifende Kommunikation, professionelles Präsentieren, sicheres Argumentieren, praktische Medienkompetenz und Diskutieren weiterzuentwickeln. Es wird Engagement und die Bereitschaft zum selbständigen Arbeiten im Team erwartet. Spezielle fachliche Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Im Anschluss an das Seminar ist eine Mitarbeit am Campus Radio möglich. Das Seminar geh&oumLrt zudem im Rahmen des Master Medien-Ethik-Religion zum Modul "Handlungs- und Reflexionsfelder Medienethik", dies ist für die entsprechenden Studierenden relevant, für alle anderen Studierenden der FAU ist das interdisziplinäre Seminar ebenfalls belegbar.
  • Art: Seminar, 2 SWS, Schein, ECTS: 5
  • Termin: Dienstags, 18:00 – 19:30 Uhr, Fraunhofer IIS (Am Wolfsmantel 33 – EG – direkt gegenüber vom Haupteingang im Großen Seminarraum)
  • StudOn: www.studon.uni-erlangen.de/crs260051.html
  • Dozenten: Dipl.-Ing. Lothar Dudek; Prof. Dr.-Ing. Heinz Gerhäuser; Akad. Dir. Dr. phil. Rudolf Kötter; Dipl.-Ing. Karl-Heinz Lambert; Rainer Lindenmann, M.A.; Prof. Dr. rer. pol. Winfried Schulz; Dr. phil. Claudia Stahl; Prof. Dr. iur. Klaus Vieweg; Dipl.-Ing. Lothar Dudek; Dipl.-Ing. Julian Popp

Praktika

Praktikum Eingebettete Mikrocontroller-Systeme (PEMSY), semesterbegleitend

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: 2-wöchiges Blockpraktikum in der vorlesungsfreien Zeit, Labor P2 LIKE
  • Anmeldung: über MeinCampus
  • Vorbesprechung:
  • Hinweis: Teilnahme an der Vorbesprechung und allen Tagen des Praktikums ist erforderlich. Maximale Teilnehmerzahl ist 12. Es gibt eine Warteliste.
  • Betreuer: Dipl.-Ing. Markus Hartmann, Dipl.-Ing. Hans-Martin Tröger

Praktikum Digitaler ASIC-Entwurf, Blockpraktikum

  • Beschreibung:
    In diesem Praktikum wird in Gruppenarbeit eine komplexe digitale Schaltung (20k – 50k Gatteräquivalente) entworfen. Hierzu muß zu Beginn eine vorgegebene Systemspezifikation verbessert und verfeinert, das System dann partitioniert und selbständig auf die Arbeitsgruppen aufgeteilt werden. Die in der Hardware-Beschreibungssprache VHDL entworfenen Module können dann mit Hilfe von Entwurfswerkzeugen (SYNOPSYS bzw. XILINX, o.ä.) simuliert, verifiziert und abschließend synthetisiert werden. Hierbei ist außer der Schnittstellenproblematik zwischen den Arbeitsgruppen auch der Aspekt des testfreundlichen Entwurfs zu beachten. Nach der Zusammenschaltung aller Module erfolgt eine abschließende Simulation und Bewertung (Größe, Geschwindigkeit, Funktionsumfang, etc.) der Schaltung.

    Je nach Aufgabenstellung gibt es auf einer vorhandenen FPGA-Testumgebung (Evaluation Board) die Möglichkeit zum Funktionstest auf realer Hardware.
  • Art: Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5
  • Termin: Blockveranstaltung; 27.02. – 3.03.2017, 9:00 – 17:00 Uhr, Labor P1 LIKE, Raum S1 LIKE
  • Anmeldung: über Mein Campus, 1.12.2016, 6 Uhr – 25.02.2017, 23 Uhr
  • Betreuer: Dipl.-Ing. Jürgen Frickel, M. Eng. Robért Glein

Roboternavigation

  • Beschreibung:
    Mobile, autonome Roboter sind dabei, die Welt nachhaltig zu prägen und zu verändern. In den Megatrends der Globalisierung und der Mobilität sind sie ein ebenso wesentlicher Bestandteil wie die Digitalisierung. Der selbständige Rasenmäher oder Staubsauger sind die ersten schon auf dem Markt befindlichen Anwendungen. In Zukunft ist weder eine Industrie 4.0 ohne autonome Roboter noch eine Mobilit&aumml;t ohne selbstfahrende Autos und Züge denkbar.

    Unverzichtbare Voraussetzung jedes mobilen Robotersystems ist die Navigation. Im Rahmen dieses Praktikums werden die Grundlagen der Roboternavigation aus dem Blickwinkel der Algorithmen (Koordinaten-Transformationen, Zeitsynchronisation, Pfadplanung, Sensordatenfusion, Regelung) und der Sensorik (Inertialsensoren, Odometrie, GPS, Laserscanner, (3D-)Kameras) näher untersucht. Dabei stehen nicht nur theoretische Überlegungen im Vordergrund, sondern auch die Anwendungen in aktuellen und zukünftigen Systemen.

    Im Praktikum Roboternavigation werden die grundlegenden Sensoren und Konzepte implementiert und können anhand von Simulatoren und einer Roboterplattform nachvollzogen werden. Die Lokalisierung anhand visueller Sensoren erfolgt in zwei Versuchen durch die Verarbeitung von Messungen eines Laserscanner und durch einfache Bildverarbeitung von 3D-Bildern einer Asus Xtion Kamera. Als Funkortungssystem wird ein Fingerabdruckverfahren mit WLAN-Feldstärken betrachtet. Schließlich werden unterschiedliche Messungen durch ein Kalmanfilter zu einer Positionsschätzung fusioniert. Die Steuerung eines Roboters anhand von Gesten und selbstständiges Planen eines Weges sowie Folgen dieses Pfads über Regelkreise sind Themen dreier weiterer Versuche. Schließlich soll mit den zusammengesetzten Komponenten eine einfache Navigationsaufgabe erst im Simulator und anschließend mit einem realen Roboter gelöst werden.
  • Art: Praktikum, ECTS: 2,5
  • Termin: 10 Versuche semesterbegleitend wöchentlich; Praktikumsraum P1 LIKE
  • Vorbesprechung: 21.10.2016, 9:00 – 11:00 Uhr, S1 LIKE
  • Anmerkung: Eine Kombination mit dem Seminar Roboternavigation bietet sich an, ist aber nicht zwingend.
  • Anmeldung: über Mein Campus
  • Dozent: M.Sc. Florian Particke, Dr.-Ing. Lucila Patino-Studencki, Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke

Forschungspraktikum