Grundlagen der digitalen Informationsübertragung: Von der Theorie zu Mobilfunkanwendungen (German Edition)

Die Informations- und Kommunikationstechnik hat in den letzten Jahrzehnten enorm an Bedeutung gewonnen. Umso wichtiger wird die Vermittlung von Grundlagenwissen in der digitalen Informationsübertragung. Aktuelle Forschungsgebiete wie Mehrantennensysteme (MIMO-Systeme), Mehrnutzerkommunikation und Netzwerkcodierung basieren auf informationstheoretischen Ansätzen, aber auch auf Kenntnissen der Codierungstheorie, der Übertragungstechnik und der Schätzverfahren. Im Vordergrund dieses Lehrbuchs stehen leistungsfähige drahtlose Übertragungstechniken unter besonderer Berücksichtigung des Mobilfunks. Die meisten Prinzipien und Verfahren sind aber auch in anderen Bereichen der digitalen Übertragungstechnik und verwandten Gebieten anwendbar. Durch Querverweise wird ein Zusammenhang zwischen den Teilbereichen hergestellt und der Leser somit in die Lage versetzt, die wesentlichen Facetten der digitalen Informationsübertragung ganzheitlich zu erfassen. In der vollständig überarbeiteten und erweiterten 2. Auflage wurden aufstrebende Themen wie Netzwerkcodierung, ratenlose Codierung, Compressed Sensing, Ultra-Breitbandkommunikation, Software-Defined Radio und Cognitive Radio neu berücksichtigt. Aktuelle Themen wie Mehrnutzer-Informationstheorie, Rate-Distortion-Theorie, LDPC-Codes, iterative Decodierverfahren und zugehörige Analysemethoden, Superpositionsmodulation, Mehrträgerverfahren, Mehrantennensystem und Interferenzunterdrückung wurden vertiefend behandelt. Die Informations- und Kommunikationstechnik hat in den letzten Jahrzehnten enorm an Bedeutung gewonnen. Umso wichtiger wird die Vermittlung von Grundlagenwissen in der digitalen Informationsübertragung. Aktuelle Forschungsgebiete wie Mehrantennensysteme (MIMO-Systeme), Mehrnutzerkommunikation und Netzwerkcodierung basieren auf informationstheoretischen Ansätzen, aber auch auf Kenntnissen der Codierungstheorie, der Übertragungstechnik und der Schätzverfahren. Im Vordergrund dieses Lehrbuchs stehen leistungsfähige drahtlose Übertragungstechniken unter besonderer Berücksichtigung des Mobilfunks. Die meisten Prinzipien und Verfahren sind aber auch in anderen Bereichen der digitalen Übertragungstechnik und verwandten Gebieten anwendbar. Durch Querverweise wird ein Zusammenhang zwischen den Teilbereichen hergestellt und der Leser somit in die Lage versetzt, die wesentlichen Facetten der digitalen Informationsübertragung ganzheitlich zu erfassen. In der vollständig überarbeiteten und erweiterten 2. Auflage wurden aufstrebende Themen wie Netzwerkcodierung, ratenlose Codierung, Compressed Sensing, Ultra-Breitbandkommunikation, Software-Defined Radio und Cognitive Radio neu berücksichtigt. Aktuelle Themen wie Mehrnutzer-Informationstheorie, Rate-Distortion-Theorie, LDPC-Codes, iterative Decodierverfahren und zugehörige Analysemethoden, Superpositionsmodulation, Mehrträgerverfahren, Mehrantennensystem und Interferenzunterdrückung wurden vertiefend behandelt. Der Inhalt Grundlagen der angewandten Informationstheorie - Grundlagen der Kanalcodierung - Digitale Modulations- und Übertragungsverfahren - Konzepte der Mobilfunkkommunikation Die Zielgruppen Studierende der Elektrotechnik und Informationstechnik, der Informatik und Physik Ingenieure, Informatiker und Physiker aus Industrie, Forschungseinrichtungen und Behörden Der Autor Prof. Dr.-Ing. Peter Adam Höher ist Leiter der Arbeitsgruppe Informations- und Codierungstheorie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Front Matter....Pages I-XXX Front Matter....Pages 1-1 Einführung und Grundbegriffe....Pages 3-30 Verlustlose Quellencodierung....Pages 31-58 Kanalcodierung....Pages 59-98 Verlustbehaftete Quellencodierung und gemeinsame Quellen- & Kanalcodierung....Pages 99-109 Mehrnutzer-Informationstheorie....Pages 111-134 Netzwerkcodierung....Pages 135-142 Kryptologie....Pages 143-154 Front Matter....Pages 155-155 Einführung und Grundbegriffe....Pages 157-159 Blockcodes....Pages 161-233 Faltungscodes....Pages 235-287 Interleaver....Pages 289-292 Verkettete Codes und iterative Decodierung....Pages 293-347 Front Matter....Pages 349-349 Einführung und Grundbegriffe....Pages 351-385 Lineare Modulationsverfahren....Pages 387-464 Duplex-, Mehrfachzugriffs- und Multiplexverfahren....Pages 465-474 Nichtlineare Verzerrungen....Pages 475-487 CPM-Modulationsverfahren....Pages 489-497 Entzerrung....Pages 499-531 Kanalschätzung....Pages 533-543 Digitale Synchronisationsverfahren....Pages 545-565 Front Matter....Pages 567-567 Grundlagen der Mobilfunkkommunikation....Pages 569-578 Beschreibung und Modellierung von Mobilfunkkanälen....Pages 579-604 Diversitätsempfang, MIMO-Systeme und Space-Time-Codes....Pages 605-624 DS-CDMA-Empfängerkonzepte....Pages 625-642 Verfahren zur Verkürzung einer Kanalimpulsantwort....Pages 643-654 Trellisbasierte Entzerrung mit Zustandsreduktion....Pages 655-660 Gleichkanalinterferenzunterdrückung....Pages 661-669 Senderseitige Signalverarbeitung: Vorcodierung und Strahlformung....Pages 671-686 Ultrabreitband-Systeme....Pages 687-698 Software-Defined Radio und Cognitive Radio....Pages 699-705 Front Matter....Pages 707-707 Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung....Pages 709-722 Grundlagen der Matrizenrechnung....Pages 723-732 Grundlagen der Signal- und Systemtheorie....Pages 733-746 Simulationswerkzeuge....Pages 747-753 Back Matter....Pages 755-787 Die Informations- und Kommunikationstechnik hat in den letzten Jahrzehnten enorm an Bedeutung gewonnen. Um so wichtiger wird die Vermittlung von Grundlagenwissen in der digitalen Informationsübertragung. Aktuelle Forschungsgebiete wie Mehrantennensysteme (MIMO-Systeme) und Mehrnutzerkommunikation basieren auf informationstheoretischen Ansätzen, aber auch auf Kenntnissen der Codierungstheorie, der Übertragungstechnik und der Schätzverfahren. Im Vordergrund dieses Lehrbuchs stehen leistungsfähige drahtlose Übertragungstechniken unter besonderer Berücksichtigung des Mobilfunks. Die meisten Prinzipien und Verfahren sind aber auch in anderen Bereichen der digitalen Übertragungstechnik und zum Teil auch in der Speichertechnik anwendbar. Aktuelle Forschungsgebiete wie Mehrantennensysteme (MIMO-Systeme) und Mehrnutzerkommunikation basieren auf informationstheoretischen Ansatzen, aber auch auf Kenntnissen der Codierungstheorie, der UEbertragungstechnik und der Schatzverfahren.