Digitale Kommunikation lernen

Grundlagen der digitalen Kommunikation ist ein klarer Kurs zur digitalen Nachrichtenübertragung für Studierende der Ingenieurwissenschaften: 44 Themen, von Abtastung und PCM bis zu digitaler Modulation, Kanalcodierung und OFDM.

Jedes Thema bietet eigene Zeichnungen, Formeln mit Erklärung jedes Symbols, Rechenbeispiele mit echten Zahlen und Übungsfragen. Alles funktioniert offline.

Jede Seite erklärt einen Teil eines digitalen Kommunikationssystems: wie aus einer Nachricht Bits werden, wie aus Bits Signalformen werden und wie der Empfänger sie aus einem verrauschten Kanal zurückgewinnt. Die Rechenbeispiele zeigen jeden Schritt, und mit den Übungsfragen mit verdeckter Lösung prüfst du, was du gelernt hast.

Was du lernst

• Überblick: das digitale Kommunikationssystem Block für Block; Raten, Bandbreite und Fehlerrate (Bitrate, Symbolrate, SNR, Eb/N0 und Bitfehlerrate BER)

• Signale und Spektren: die Fourier-Transformation, Transformationspaare und Eigenschaften, spektrale Leistungsdichte und Bandbreite, Rauschen und der AWGN-Kanal

• Abtastung: das Abtasttheorem, Aliasing und Anti-Aliasing-Filter, praktische Abtastung (natürliche Abtastung und Flat-Top)

• Quantisierung und PCM: gleichförmige Quantisierung, Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis (SQNR), Kompandierung mit μ-Kennlinie und A-Kennlinie, das PCM-System mit T1 und E1, differenzielle PCM, Deltamodulation

• Informationstheorie: Information und Entropie, Quellencodierung und die Kraft-Ungleichung, Huffman-Codierung, Transinformation und Kanalkapazität, das Shannon-Hartley-Gesetz

• Basisbandübertragung: Leitungscodes (NRZ, RZ, AMI, Manchester) und ihre Spektren, ISI und das Nyquist-Kriterium, Raised-Cosine-Pulse, das Augendiagramm

• Detektion im Rauschen: ein Bit im Rauschen detektieren, die Q-Funktion, Matched-Filter und Korrelator, Fehlerrate binärer Übertragung

• Digitale Modulation: Bandpasssignale und Konstellationen, ASK und FSK, BPSK und DPSK, QPSK, M-stufige PSK und QAM, Vergleich der Modulationsverfahren nach Bandbreite und Bitfehlerrate

• Kanalcodierung: Grundlagen der Fehlerkontrolle, Parität und Hamming-Codes, zyklische Redundanzprüfung (CRC), Faltungscodes, Viterbi-Decodierung

• Frequenzspreizung und OFDM: Direct Sequence Spread Spectrum, Frequenzsprungverfahren, CDMA, OFDM

• Kurzreferenz: eine Formelsammlung mit den wichtigsten Formeln der digitalen Kommunikation auf einer Seite

Funktionen

• 44 Themen in 10 Abschnitten, dazu eine Formelsammlung

• 107 Rechenbeispiele mit allen Zahlen

• 101 Übungsfragen mit verdeckter Lösung (zum Aufdecken antippen)

• 42 eigene Zeichnungen: Blockschaltbilder, Spektren, Signalverläufe, Augendiagramme, Konstellationen, BER-Kurven, Huffman-Bäume und Viterbi-Trellis

• Klar gesetzte Formeln, jedes Symbol erklärt

• Suche in allen Themen vom Startbildschirm aus

• Zurück- und Weiter-Tasten, um einen Abschnitt der Reihe nach durchzuarbeiten

• Dunkelmodus

• Funktioniert offline, kein Konto nötig

• Verfügbar in 8 Sprachen: English, Español, Português, Français, Deutsch, العربية, हिन्दी und Bahasa Indonesia

Für wen

• Studierende der Elektrotechnik, Informationstechnik und Nachrichtentechnik an Universität oder Hochschule, die eine Vorlesung zu digitaler Kommunikation oder Übertragungstechnik hören

• Alle, die Modulation, Bitfehlerrate und Kanalcodierung mit echten Zahlen durchgerechnet sehen wollen; nützlich zur Prüfungsvorbereitung

• Ingenieurinnen und Ingenieure, die Abtastung, PCM, die Q-Funktion oder die Shannon-Kapazität schnell auffrischen wollen

Grundlagen der digitalen Kommunikation ist eine unabhängige Lernhilfe. Die Inhalte wurden mit Standardlehrbüchern (Proakis und Salehi, Sklar, Lathi und Ding, Haykin), Vorlesungsunterlagen von MIT OpenCourseWare, Shannons Originalarbeiten sowie Normen von ITU-T, IEEE und 3GPP abgeglichen. Die App steht in keiner Verbindung zu Verlagen, Hochschulen, Prüfungsstellen oder Normungsorganisationen.