Modulhandbuch Bachelor Ingenieurinformatik

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1 Modulhandbuch Bachelor Ingenieurinformatik tudienordnungsversion: 2013 gültig für das tudiensemester 2016 Erstellt am: 02. Mai 2016 aus der O Datenbank der TU Ilmenau Herausgeber: Der Rektor der Technischen Universität Ilmenau URN: urn:nbn:de:gbv:ilm1-mhb-189

2 Inhaltsverzeichnis Name des Moduls/Fachs 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Abschluss L Fachnr. Mathematik 1-3 F 20 Mathematik L Mathematik L Mathematik L 90min hysik F 10 hysik L 90min hysik L 90min raktikum hysik L Mathematische Ergänzungsgebiete MO 6 Numerische Mathematik L tochastik L Elektrotechnik 1 F 10 Elektrotechnik L raktikum Elektrotechnik L Informationstechnik F 5 Informationstechnik L 120min Grundlagen analoger chaltungstechnik F 5 Grundlagen analoger chaltungstechnik L 120min Grundlagen der Elektrischen Messtechnik F 5 Grundlagen der Elektrischen Messtechnik L 90min Maschinenbau F 8 Digitale roduktmodellierung L Technische Mechanik L 120min ignale und ysteme 1 F 5 ignale und ysteme L 120min Regelungs- und ystemtechnik 1 -rofil EIT F 5 Regelungs- und ystemtechnik 1 - rofil EIT L 120min Regelungs- und ystemtechnik 2 - rofil EIT F 5 Regelungs- und ystemtechnik 2 - rofil EIT L Technische Informatik F 8 Rechnerorganisation L 90min 4 209

3 raktikum Technische Informatik L Rechnerarchitekturen für Ingenieure L 90min Algorithmen und rogrammierung für IN und II F 6 Algorithmen und rogrammierung für IN und II L Algorithmen, Automaten und Komplexität L 150min 6 Algorithmen und Datenstrukturen L Automaten und Komplexität L Telematik 1 F 5 Telematik L 90min Datenbanken und Betriebssysteme L 6 Betriebssysteme L Datenbanksysteme L Neuroinformatik und chaltsysteme für II L 6 Neuroinformatik L chaltsysteme L raktikum Neuroinformatik und chaltsysteme L oftwareentwicklung F 11 oftwaretechnik L 90min oftwareprojekt L tudienschwerpunkt II Bsc F 40 Ergänzungsfächer zum ertiefungsgebiet F Analoge chaltungen L 30min Analoge und digitale Filter L 30min Anatomie und hysiologie L 120min Automatisierungstechnik 1 L Besonderheiten eingebetteter ysteme L Rechnerentwurf L Rechnernetze der rozessdatenverarbeitung L Biosignalverarbeitung 1 / Biostatistik L 180min CMO - chaltungstechnik L 30min Computational Intelligence L 120min Angewandte Neuroinformatik L oftcomputing / FuzzyLogik L Computervision L 120min

4 Grundlagen der Bildverarbeitung und Mustererkennung L Grundlagen der Farbbildverarbeitung L Content-erwertungsmodelle und ihre Umsetzung in mobilen ystemen L Einführung in die Neurowissenschaften L 60min Elektromagnetisches Feld L 120min Elektromagnetische Wellen L 30min Entwicklung integrierter HW/W ysteme L Hochfrequenztechnik 2: ubsysteme L 30min Labor BMT L Matlab für Ingenieure L 90min Nachrichtentechnik L 120min Network ecurity L 20min Neurobiologische Informationsverarbeitung L 90min rojektseminar imulation von Internet- rotokollfunktionen L Regelungs- und ystemtechnik 3 L oftwareentwurfsaspekte L 120min Echtzeitprogrammierung L oftwarequalitätssicherung L pezifikation und Management von Kommunikationsnetzen L 60min tatische rozessoptimierung L 30min trahlenbiologie / Medizinische trahlenphysik L 60min trahlungsmesstechnik / Bildgebende ysteme in der Medizin 1 L 120min ystementwurf L ystemidentifikation L Telematik 2 / Leistungsbewertung L 20min Wissensbasierte ysteme L Integrierte Hard- und oftwaresysteme F 0 CMO - chaltungstechnik F CMO - chaltungstechnik L 30min Analoge chaltungen F Analoge chaltungen L 30min Besonderheiten eingebetteter ysteme F Besonderheiten eingebetteter ysteme L Rechnerentwurf L 0 169

5 Rechnernetze der rozessdatenverarbeitung L ystementwurf F ystementwurf L Entwicklung integrierter HW/W ysteme F Entwicklung integrierter HW/W ysteme L Telekommunikationstechnik F 0 Nachrichtentechnik F Nachrichtentechnik L 120min Hochfrequenztechnik 2: ubsysteme F Hochfrequenztechnik 2: ubsysteme L 30min Elektromagnetisches Feld F Elektromagnetisches Feld L 120min Elektromagnetische Wellen F Elektromagnetische Wellen L 30min Analoge und digitale Filter F Analoge und digitale Filter L 30min Kognitive Technische ysteme F 0 Computational Intelligence F Computational Intelligence L 120min Angewandte Neuroinformatik L oftcomputing / FuzzyLogik L Computervision F Computervision L 120min Grundlagen der Bildverarbeitung und Mustererkennung L Grundlagen der Farbbildverarbeitung L oftwareentwurfsaspekte F oftwareentwurfsaspekte L 120min Echtzeitprogrammierung L oftwarequalitätssicherung L Medizintechnik F 0 Medizinische hysik F trahlenbiologie / Medizinische trahlenphysik L 60min trahlungsmesstechnik / Bildgebende ysteme in der Medizin L 120min Biosignalverarbeitung 1/ Biostatistik F

6 Biosignalverarbeitung 1 / Biostatistik L 180min Medizinische Grundlagen F Anatomie und hysiologie L 120min Anatomie und hysiologie L Anatomie und hysiologie L Labor BMT L Neurobiologie F Einführung in die Neurowissenschaften L 60min Neurobiologische Informationsverarbeitung L 90min Multimediale Informations- und Kommunikationstechnik F 0 Telematik 2 / Leistungsbewertung F Telematik 2 / Leistungsbewertung L 20min rojektseminar imulation von Internet- rotokollfunktionen rojektseminar imulation von Internet- rotokollfunktionen pezifikation und Management von Kommunikationsnetzen lanung und erwaltung von Kommunikationsnetzen F L F L pezifikation von Kommunikationssystemen L Network ecurity F Network ecurity L 20min Content-erwertungsmodelle und ihre Umsetzung in mobilen ystemen Content-erwertungsmodelle und ihre Umsetzung in mobilen ystemen F L Technische Kybernetik - Automatisierung F 0 ystemidentifikation F ystemidentifikation L tatische rozessoptimierung F tatische rozessoptimierung L 30min Automatisierungstechnik 1 F Automatisierungstechnik L Regelungs- und ystemtechnik 3 F Regelungs- und ystemtechnik L Wissensbasierte ysteme F Wissensbasierte ysteme L Matlab für Ingenieure MO Matlab für Ingenieure L 90min

7 Hauptseminar für II Bsc MO 4 Hauptseminar L oftskills für II Bsc MO 6 tudium generale MO Fremdsprache MO Grundlagen der BWL L Betriebspraktika für II Bsc MO 12 Fachpraktikum (min 12 Wochen) L Grundpraktikum (6 Wochen) L Bachelorarbeit und Kolloquium II F 15 Bachelorarbeit BA Kolloquium L 45min

8 Modul: Mathematik 1-3 Modulnummer: Modulverantwortlich: rof. Thomas Böhme Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die orlesung Mathematik überstreicht einen Zeitraum von drei emestern. Aufbauend auf die Mathematikausbildung in den chulen werden mathematische Grundlagen gelegt und in steigendem Maße neue mathematische Teilgebiete zwecks Anwendung im physikalisch-technischen Fachstudium vermittelt. Der tudierende soll - sicher und selbstständig rechnen können. Dabei sollen die neuen mathematischen Inhalte, einschließlich der neuen mathematischen Begriffe und chreibweisen verwendet werden, - die physikalisch-technischen Anwendungsfälle der neuen mathematischen Disziplinen erfassen, bei vorgelegten physikalisch-technischen Aufgaben das passende mathematische Handwerkszeug auswählen und richtig verwenden können, - in der Lage sein, den Zusammenhang und den Unterschied von mathematischen und physikalisch-technischen Modellen zu erfassen und hieraus folgernd in der Lage sein, den Geltungsbereich mathematischer Ergebnisse in Bezug auf technische Aufgabenstellungen abzuschätzen und die durch die Mathematik gelieferten orhersagen für das erhalten von technischen ystemen zu beurteilen. In den orlesungen und Übungen werden Fachund Methodenkompetenz und zum Teil ystemkompetenz vermittelt. orraussetzungen für die Teilnahme Abiturstoff siehe entsprechende Fachbeschreibungen eite 8 von 318

9 Modul: Mathematik 1-3 Mathematik 1 Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Deutsch Fachnummer: 1381 Fachverantwortlich: rof. Thomas Böhme rüfungsnummer: Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 8 Workload (h): 240 Anteil elbststudium (h): 150 W: 8.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: Kenntnis der relevanten Definitionen der in den Lehrinhalten genannten mathematischen Gegenstände, Kenntnis grundlegender Aussagen über diese Gegenstände, erständnis von ausgewählten mathematischen Modelle physikalischer bzw. technischer ystemen Methodenkompetenz: Rechnen mit komplexen Zahlen und olynomen, Berechnung von Grenzwerten (Folgen, Reihen, Funktionen), Berechnung von Ableitungen und (einfachen) tammfunktionen, Untersuchung der Eigenschaften von reellen Funktionen einer eränderlichen mit Hilfe der Differenzial- und Integralrechnung (Kurvendiskussion, Extremwerte), Rechnen mit Matrizen (reell und komplex), Lösen von linearen Gleichungssystemen mit Hilfe des Gauß-Jordan-erfahrens, Berechnen von Determinanten orkenntnisse Abiturstoff Inhalt Logik, Mengen, komplexe Zahlen, olynome, Folgen, Reihen, Grenzwerte, Differenzial- und Integralrechnung für Funktionen in einer reellen eränderlichen, Matrizen, lineare Gleichungssysteme, Determinanten Medienformen Tafelvortrag, Moodle Literatur - Meyberg K., achenauer,.: Höhere Mathematik 1 und 2, Lehrbücher zur Ingenieurmathematik für Hochschulen, pringer erlag Hofmann A., Marx B., ogt W.: Mathematik für Ingenieure I, Lineare Algebra, Analysis-Theorie und Numerik. earson erlag Emmrich, E., Trunk, C.: Gut vorbereitet in die erste Mathe-Klausur, 2007, Carl Hanser erlag Leipzig. - G. Bärwolff: Höhere Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure. pektrum Akademischer erlag 2006 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 241 eite 9 von 318

10 emesterbegleitende rüfungsleistung: Die Note wird aus dem Ergebnis der Abschlußklausur am emesterende und einer Leistung im emester (Zwischenklausur und/oder Hausaufgaben) gebildet. Die entsprechenden Details werden zu Beginn der orlesung und auf der Webseite des orlesenden bekanntgegeben. verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 eite 10 von 318

11 Modul: Mathematik 1-3 Mathematik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Deutsch Fachnummer: 1382 Fachverantwortlich: rof. Thomas Böhme rüfungsnummer: Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 6 Workload (h): 180 Anteil elbststudium (h): 112 W: 6.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: Kenntnis der relevanten Definitionen der in den Lehrinhalten genannten mathematischen Gegenstände, Kenntnis grundlegender Aussagen über diese Gegenstände, erständnis von ausgewählten mathematischen Modelle physikalischer bzw. technischer ystemen Methodenkompetenz: Rechnen in lineare ektorräume mit kalarprodukt, Umgang mit reellen Funktionen in mehreren eränderlichen, insbesondere Berechnen von partiellen Ableitungen, Jacobi- und Hessematrizen, aramterdarstellung von Kurven und Flächen, Berechnen von Bereichs-, Kurven- und Oberflächenintegralen direkt und mit Hilfe von Integralsätzen orkenntnisse orlesung Mathematik 1 Inhalt Lineare ektorräume, kalarprodukte, Differenzialrechnung für skalar- und vektorwertige Funktionen in mehreren reellen eränderlichen, Bereichs-, Kurven- und Oberflächenintegrale, Integralsätze Medienformen Tafelvortrag, Moodle Literatur - Meyberg K., achenauer,.: Höhere Mathematik 1 und 2, Lehrbücher zur Ingenieurmathematik für Hochschulen, pringer erlag Hofmann A., Marx B., ogt W.: Mathematik für Ingenieure I, Lineare Algebra, Analysis-Theorie und Numerik. earson erlag G. Bärwolff: Höhere Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure. pektrum Akademischer erlag 2006 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten emesterbegleitende rüfungsleistung: Die Note wird aus dem Ergebnis der Abschlußklausur am emesterende und einer Leistung im emester (Zwischenklausur und/oder Hausaufgaben) gebildet. Die entsprechenden Details werden zu Beginn der orlesung und auf der Webseite des orlesenden bekanntgegeben. verwendet in folgenden tudiengängen 241 eite 11 von 318

12 Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 eite 12 von 318

13 Modul: Mathematik 1-3 Mathematik 3 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 1383 Fachverantwortlich: rof. Thomas Böhme rüfungsnummer: Leistungspunkte: 6 Workload (h): 180 Anteil elbststudium (h): 112 W: 6.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: Kenntnis der relevanten Definitionen der in den Lehrinhalten genannten mathematischen Gegenstände, Kenntnis grundlegender Aussagen über diese Gegenstände, erständnis von ausgewählten mathematischen Modelle physikalischer bzw. technischer ystemen Methodenkompetenz: analytische Lösung von ausgewählten Tpen von Differenzialgleichungen, Anwendung der Laplacetransformation zur Berechnung der Lösung von linearen Anfangswertproblemen mit konstanten Koeffizienten, einfache Anwendungen der Fouriertransformation 241 orkenntnisse orlesung Mathematik 2 Inhalt Differenzialgleichungen, Fourierreihen, Fourier- und Laplacetransformation Medienformen Tafelvortrag, Moodle Literatur - Meyberg K., achenauer,.: Höhere Mathematik 1 und 2, Lehrbücher zur Ingenieurmathematik für Hochschulen, pringer erlag Hofmann A., Marx B., ogt W.: Mathematik für Ingenieure I, Lineare Algebra, Analysis-Theorie und Numerik. earson erlag G. Bärwolff: Höhere Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure. pektrum Akademischer erlag 2006 emesterbegleitende rüfungsleistung: Die Note wird aus dem Ergebnis der Abschlußklausur am emesterende und einer Leistung im emester (Zwischenklausur und/oder Hausaufgaben) gebildet. eite 13 von 318

14 Die entsprechenden Details werden zu Beginn der orlesung und auf der Webseite des orlesenden bekanntgegeben. verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 eite 14 von 318

15 Modul: hysik Modulnummer: Modulverantwortlich: rof. Dr. tefan Krischok Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Im Modul hysik werden die tudierenden in das quantitative Denken und das methodische Arbeiten eingeführt. In den Fächern hysik 1 und 2 werden die Grundlagen hinsichtlich Mechanik, Arbeit und Energie, Deformation, Fluiddynamik, Thermodynamik, Wellen und Atomphysik gelegt. Die wöchentlichen Übungen dienen einerseits der Festigung der Begriffe und dem Einüben im Umgang mit Rechentechniken und allgemeinen sowie studiengangsspezifischen Anwendungsbeispielen, darüber hinaus der eigenverantwortlichen Kontrolle des elbststudiums sowie der Förderung der Teamfähigkeit bei der Lösung von anspruchsvollen Aufgaben. Im begleitenden physikalischen Grundpraktikum werden alle Themenbereiche erneut aufgegriffen und in der Anwendung konkretisiert, insbesondere gewinnen die tudierenden Kenntnisse und icherheit im Umgang mit experimentellen orgängen, der Dokumentation, Dateninterpretation und Fehlerdiskussion, die für den künftigen Berufsweg unabdingbar sind. orraussetzungen für die Teilnahme Hochschulzugangsberechtigung eite 15 von 318

16 Modul: hysik hysik 1 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 666 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. tefan Krischok Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 75 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die orlesung gibt eine Einführung in die physikalischen Grundlagen der Ingenieurwissenschaften in den Teilgebieten der Mechanik von unktmassen, starrer Körper und deformierbarer Körper. Die tudierenden sollen die hysik in ihren Grundzusammenhängen begreifen. ie formulieren Aussagen und Beziehungen zwischen physikalischen Größen mit Hilfe physikalischer Grundgesetze. ie können Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Mechanik unter Anwendung der Differential-, Integral- und ektorrechung erfolgreich bearbeiten. ie können den verwendeten Lösungsansatz und Lösungsweg mathematisch und physikalisch korrekt darstellen. ie können das Ergebnis interpretieren und auf seine innhaftigkeit überprüfen. ie können den zu Grunde liegenden physikalischen Zusammenhang nennen, in eigenen Worten beschreiben, sowie graphisch und mathematisch darstellen. orkenntnisse Hochschulzugangsberechtigung/Abitur Inhalt Das Lehrgebiet im 1. Fachsemester beinhaltet folgende inhaltliche chwerpunkte: Erkenntnisgewinn aus dem Experiment: Messfehler und Fehlerfortpflanzung Kinematik und Dynamik von Massenpunkten (Beschreibung von Bewegungen, Newtonsche Axiome, Beispiele von Kräften, Impuls und Impulserhaltung, Reibung) Arbeit, Energie und Leistung, Energieerhaltung, elastische und nichtelastische tossprozesse Rotation von Massenpunktsystemen und starren Körpern (Drehmoment, Drehimpuls und Drehimpulserhaltungssatz, chwerpunkt, Massenträgheitsmomente, kinetische und potentielle Energie des starren Körpers, atz von teiner, freie Achsen und Kreisel) Mechanik der deformierbaren Körper (Dehnung, Querkontraktion, cherung, Kompressibilität, tatik der Gase und Flüssigkeiten, Fluiddynamik, iskosität, Innere Reibung) Medienformen Tafel, kript, Folien, wöchentliche Übungsserien, erständnisfragen in Online-Quizzen Die Unterlagen werden im Rahmen der Lernplattform moodle bereitgestellt. Der Zugang ist über elbsteinschreibung geregelt, der Einschreibeschlüssel wird in der orlesung bekannt gegeben. Literatur Hering, E., Martin, R., tohrer, M.: hysik für Ingenieure. pringer-erlag, 9. Auflage 2004 Gerthsen, Kneser, ogel: hysik. 17. Aufl., pringer-erlag, Berlin 1993 troppe, H.: hysik für tudenten der Natur- und Technikwissenschaften. Fachbuchverlag Leipzig, 11. Auflage 1999 Orear, Jay: hysik. Carl-Hanser erlag, München 1991 Für Interessierte: Demtröder, W.; Experimentalphysik 1, Mechanik und Wärme, 6. Auflage, pringer-erlag 2013 o knapp wie möglich: Rybach, J.: hysik für Bachelors, 3. Auflage, Carl-Hanser-erlag eite 16 von 318

17 Alle genannten Bücher und weitere stehen in der Universitätsbibliothek zur erfügung. verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung MB Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Fahrzeugtechnik 2008 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Maschinenbau 2008 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung MB Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Optronik 2008 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB Bachelor Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung MB Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 eite 17 von 318

18 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 eite 18 von 318

19 Modul: hysik hysik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Fachnummer: 667 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. tefan Krischok Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 75 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sollen die hysik in ihren Grundzusammenhängen begreifen. ie formulieren Aussagen und Beziehungen zwischen physikalischen Größen mit Hilfe physikalischer Grundgesetze. ie können Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Thermodynamik und Wellenlehre, sowie eingeschränkt auf einige wesentliche Experimente in der Quantenphysik unter Anwendung der Differential-, Integral- und ektorrechung erfolgreich bearbeiten. ie können den verwendeten Lösungsansatz und Lösungsweg mathematisch und physikalisch korrekt darstellen. ie können das Ergebnis interpretieren und auf seine innhaftigkeit überprüfen. ie können den zu Grunde liegenden physikalischen Zusammenhang nennen, in eigenen Worten beschreiben, sowie graphisch und mathematisch darstellen. Im Fach hysik 2 werden die Teilgebiete Thermodynamik, chwingungen und Wellen sowie die Grundbegriffe der Quantenmechanik als Grundlage der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung gelehrt. Die tudierenden sollen auf der Basis der Hauptsätze der Thermodynamik Einzelprozesse charakterisieren, rozess- und Zustandsänderungen berechnen sowie in der Lage sein, das erworbene Wissen auf die Beschreibung von technisch relevanten Kreisprozessen anzuwenden. Fragestelllungen zur Irreversibilität natürlicher und technischer rozesse und der Entropiebegriff werden behandelt. Im Bereich chwingungen und Wellen werden die Grundlagen für schwingende mechanische ysteme, sowie von der Ausbreitung von Wellen im Raum am Beispiel der chall- und elektromagnetischen Wellen gelegt, sowie Anwendungsbereiche in der Akustik und Optik angesprochen. Die tudierenden erkennen die erknüpfung der physikalischen und technischen Fragestellungen in diesen Bereichen und können Analogien zwischen gleichartigen Beschreibungen erkennen und bei Berechnungen nutzen. Im Bereich Optik und Quantenphysik steht insbesondere der modellhafte Charakter physikalischer Beschreibungen im ordergrund. orkenntnisse hysik 1 Inhalt Das Lehrgebiet im 2. Fachsemester beinhaltet folgende chwerpunkte: Einführung in die Thermodynamik (ThermodynamischeGrundlagen, Kinetische Gastheorie, erster Hauptsatz), Technische Kreisprozesse (Grundprinzip, Carnot-rozess, tirlingmotor, erbrennungsmotoren, Wirkungsgrad, Reversibilität von rozessen, Wärme- und Kältemaschinen), Reale Gase (Kondensation und erflüssigung), chwingungen als eriodische Zustandsänderung (Freie, ungedämpfte chwingung, gedämpfte und erzwungene chwingung, Resonanz, Überlagerung), Wellen (Grundlagen, challwellen, elektromagnetische Wellen, Intensität und Energietransport, Überlagerung, Dopplereffekt, Überschall), Optik (Geometrische Optik, Wellenoptik, Quantenoptik - Licht als Teilchen), Quantenphysik (Welle-Teilchen- Dualismus, Heisenbergsche Unschärferelation) Medienformen 242 eite 19 von 318

20 Tafel, kript, Folien, wöchentliche Übungsserien, erständnisfragen in Online-Quizzen Die Unterlagen werden im Rahmen der Lernplattform moodle bereitgestellt. Der Zugang ist über elbsteinschreibung geregelt, der Einschreibeschlüssel wird in der orlesung bekannt gegeben. Literatur Hering, E., Martin, R., tohrer, M.: hysik für Ingenieure. pringer-erlag, 9. Auflage 2004; Gerthsen, Kneser, ogel: hysik. 17. Aufl., pringer-erlag, Berlin 1993; troppe, H.: hysik für tudenten der Natur- und Technikwissenschaften. Fachbuchverlag Leipzig, 11. Auflage 1999; Orear, Jay: hysik. Carl-Hanser erlag, München 1991; Für Interessierte: Demtröder, W.; Experimentalphysik 1 und 2, 6. Auflage, pringer-erlag 2013 o knapp wie möglich: Rybach, J.: hysik für Bachelors, 3. Auflage, Carl-Hanser-erlag 2013 Alle genannten Bücher und weitere stehen in der Universitätsbibliothek zur erfügung. verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung ET Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Fahrzeugtechnik 2008 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Maschinenbau 2008 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung MB Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET Bachelor Ingenieurinformatik 2013 eite 20 von 318

21 Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Optronik 2008 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB Bachelor Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung MB Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 eite 21 von 318

22 Modul: hysik raktikum hysik Fachabschluss: tudienleistung prache: Deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. tefan Krischok W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:ommersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden kennen den Ablauf eines physikalischen Experiments. ie können in der Kleingruppe eine im Rahmen des raktikums gestellte Messaufgabe bearbeiten. ie können mit Messgeräten sicher und kompetent umgehen. ie dokumentieren ihre Ergebnisse korrekt und nachvollziehbar in einem ersuchsprotokoll. ie können experimentell ermittelte Daten auswerten und grafisch darstellen. ie berechnen Mittelwerte und tandardunsicherheiten. ie können einfache Aussagen über die Fortpflanzung von Messfehlern treffen und auf Grundlage ihrer Fehlerrechnung eine Einschätzung der Güte ihrer Messung vornehmen. orkenntnisse hysik 1 oder 2 wünschenswert (rüfungsnachweis nicht erforderlich) Inhalt Es werden insgesamt 9 ersuche in Zweiergruppen aus folgenden Bereichen der hysik durchgeführt: Mechanik Optik Thermodynamik Atom/Kernphysik Elektrizitätslehre Es stehen insgesamt 40 ersuche zur erfügung, die konkrete Auswahl wird durch die Einschreibung festgelegt. Medienformen Die raktikumsunterlagen und allgemeine Hinweise werden unter veröffentlicht. Literatur Allgemein: flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Generierte Noten Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: Hering, E., Martin, R., tohrer, M.: hysik für Ingenieure. pringer-erlag, 9. Auflage 2004 Gerthsen, Kneser, ogel: hysik. 17. Aufl., pringer-erlag, Berlin 1993 troppe, H.: hysik für tudenten der Natur- und Technikwissenschaften. Fachbuchverlag Leipzig, 11. Auflage 1999 Orear, Jay: hysik. Carl-Hanser erlag, München 1991 Auf jeder raktikumsanleitung finden sich Hinweise zu weiterführender Literatur. 242 eite 22 von 318

23 Benoteter chein verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 eite 23 von 318

24 Modul: Mathematische Ergänzungsgebiete Modulnummer: Modulverantwortlich: rof. Thomas Böhme Modulabschluss: Lernergebnisse siehe entsprechende Fachbeschreibungen orraussetzungen für die Teilnahme orlesungen Mathematik 1, 2 und 3 siehe entsprechende Fachbeschreibungen eite 24 von 318

25 Modul: Mathematische Ergänzungsgebiete Numerische Mathematik Fachabschluss: tudienleistung schriftlich prache: Deutsch und Englisch Fachnummer: 764 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. Hans Babovsky W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Mathematik- Grundvorlesungen für Ingenieure (1.-3.F) Inhalt Medienformen kript Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 3.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden - kennen die wichtigsten grundlegenden erfahren der numerischen Mathematik, - sind fähig, diese in Algorithmen umzusetzen und auf dem Computer zu implementieren, - sind in der Lage, einfache praktische Fragestellungen zum Zweck der numerischen imulation zu analysieren, aufzubereiten und auf dem Computer umzusetzen, - können die Wirkungsweise angebotener Computersoftware verstehen, kritisch analysieren und die Grenzen ihrer Anwendbarkeit einschätzen. Numerische lineare Algebra: LU-Zerlegungen, Iterationsverfahren; Nichtlineare Gleichungssysteme: Fixpunkt-, Newton- erfahren; Interpolation und Approximation: peicherung und Rekonstruktion von ignalen, plines; Integration: Newton- Cotes-Quadraturformeln; Entwurf von seudocodes. Literatur flichtkennz.: flichtfach F. Weller: Numerische Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, ieweg 2001 Art der Notengebung: Testat / Generierte Noten 2413 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2014 eite 25 von 318

26 Master Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Master Biomedizinische Technik 2009 eite 26 von 318

27 Modul: tochastik Mathematische Ergänzungsgebiete Fachabschluss: tudienleistung schriftlich prache: Deutsch Fachnummer: 762 Fachverantwortlich: rof. Dr. ilvia ogel W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Höhere Analysis, einschließlich Mehrfachintegrale Inhalt Medienformen rüfungsnummer: ogel: orlesungsskript "tochastik", Folien und Tabellen Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 3.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind in der Lage, die grundlegenden Begriffe, Regeln und Herangehensweisen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und tatistik richtig einzusetzen sowie tatistik-oftware sachgerecht zu nutzen und die Ergebnisse kritisch zu bewerten. Wahrscheinlichkeitstheorie: Axiomensystem, Zufallsgrößen (ZFG) und ihre erteilungen, bedingte W., Unabhängigkeit, Kenngrößen von erteilungen, Transformationen von ZFG, multivariate ZFG, Gesetze der großen Zahlen, zentr. Grenzwertsatz, Mathemat. tatistik: deskriptive tatistik, unktschätzungen, Maximum-Likelihood-Methode, Konfidenzschätzungen, ignifikanztests, Anpassungstests Literatur flichtkennz.: flichtfach Lehn, J.; Wegmann, H.: Einführung in die tatistik. 5. Auflage, Teubner Dehling, H.; Haupt, B.: Einführung in die Wahrscheinlichkeitstheorie und tatistik. 2.Auflage, pringer Art der Notengebung: Testat / Generierte Noten 2412 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Maschinenbau 2008 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 eite 27 von 318

28 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Optronik 2008 eite 28 von 318

29 Modul: Elektrotechnik 1 Modulnummer: Modulverantwortlich: Dr. ylvia Bräunig Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Nach Abschluss des Moduls verstehen die tudierenden die grundlegenden physikalischen Zusammenhänge und Erscheinungen des Elektromagnetismus, beherrschen den zur Beschreibung erforderlichen mathematischen Apparat und können ihn auf einfache elektrotechnische Aufgabenstellungen anwenden. Die tudierenden sind in der Lage, lineare zeitinvariante elektrische ysteme bei Erregung durch Gleichgrößen, sowie bei einfachsten transienten orgängen zu beschreiben und zu analysieren. ie haben die Fähigkeit einfache nichtlineare chaltungen bei Gleichstromerregung zu analysieren und können die Temperaturabhängigkeit von resistiven Zweipolen berücksichtigen. Die tudierenden kennen die Beschreibung der wesentlichen Umwandlungen von elektrischer Energie in andere Energieformen und umgekehrt, können sie auf robleme der Ingenieurpraxis anwenden und sind mit den entsprechenden technischen Realisierungen in den Grundlagen vertraut. Die tudierenden verstehen die grundsätzlichen Zusammenhänge des Elektromagnetismus (Durchflutungsgesetz, Induktionsgesetz) und können sie auf geometrisch einfache technische Anordnungen anwenden. Die tudierenden können lineare zeitinvariante elektrische chaltungen und ysteme bei Erregung durch sinusförmige Wechselspannungen im stationären Fall analysieren. ie kennen die notwendigen Zusammenhänge und mathematischen Methoden und verstehen die Eigenschaften von wesentlichen Baugruppen, ystemen und erfahren der Wechselstromtechnik. ie können ihr Wissen auf einfache praxisrelevante Aufgabenstellungen anwenden. orraussetzungen für die Teilnahme - schriftliche rüfung (b, 120 Min) nach dem 1. emester - schriftliche rüfung (s, 180 Min) nach dem 2. emester eite 29 von 318

30 Modul: Elektrotechnik 1 Elektrotechnik 1 Fachabschluss: mehrere Teilleistungen prache: deutsch Fachnummer: Fachverantwortlich: Dr. ylvia Bräunig W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Allgemeine Hochschulreife Inhalt flichtkennz.: flichtfach rüfungsnummer: Turnus:ganzjährig 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Grundbegriffe und Grundbeziehungen der Elektrizitätslehre (elektrische Ladung, Kräfte auf Ladungen; elektrische Feldstärke, pannung und otenzial) orgänge in elektrischen Netzwerken bei Gleichstrom (Grundbegriffe und Grundgesetze, Grundstromkreis, Kirchhoffsche ätze, Zweipoltheorie für lineare und nichtlineare Zweipole, Knotenspannungsanalyse) Elektrothermische Energiewandlungsvorgänge in Gleichstromkreisen (Grundgesetze, Erwärmungs- und Abkühlungsvorgang, Anwendungsbeispiele) Art der Notengebung: Generierte Noten Leistungspunkte: 8 Workload (h): 240 Anteil elbststudium (h): 150 W: 8.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: Die tudierenden verstehen die grundlegenden physikalischen Zusammenhänge und Erscheinungen des Elektromagnetismus, beherrschen den zur Beschreibung erforderlichen mathematischen Apparat und können ihn auf einfache elektrotechnische Aufgabenstellungen anwenden. Die tudierenden sind in der Lage, lineare zeitinvariante elektrische ysteme bei Erregung durch Gleichgrößen, sowie bei einfachsten transienten orgängen zu beschreiben und zu analysieren. ie haben die Fähigkeit einfache nichtlineare chaltungen bei Gleichstromerregung zu analysieren und können die Temperaturabhängigkeit von resistiven Zweipolen berücksichtigen. Die tudierenden kennen die Beschreibung der wesentlichen Umwandlungen von elektrischer Energie in andere Energieformen und umgekehrt, können sie auf robleme der Ingenieurpraxis anwenden und sind mit den entsprechenden technischen Realisierungen in den Grundlagen vertraut. Die tudierenden verstehen die grundsätzlichen Zusammenhänge des Elektromagnetismus (Durchflutungsgesetz, Induktionsgesetz) und können sie auf geometrisch einfache technische Anordnungen anwenden. Die tudierenden können lineare zeitinvariante elektrische chaltungen und ysteme bei Erregung durch sinusförmige Wechselspannungen im stationären Fall analysieren. ie kennen die notwendigen Zusammenhänge und mathematischen Methoden und verstehen die Eigenschaften von wesentlichen Baugruppen, ystemen und erfahren der Wechselstromtechnik. ie können ihr Wissen auf einfache praxisrelevante Aufgabenstellungen anwenden. Das stationäre elektrische trömungsfeld (Grundgleichungen, Berechnung symmetrischer Felder in homogenen Medien, Leistungsumsatz, orgänge an Grenzflächen) 2116 eite 30 von 318

31 Das elektrostatische Feld, elektrische Erscheinungen in Nichtleitern (Grundgleichungen, Berechnung symmetrischer Felder, orgänge an Grenzflächen, Energie, Energiedichte, Kräfte und Momente, Kapazität und Kondensatoren, Kondensatoren in chaltungen bei Gleichspannung, erschiebungsstrom, Auf- und Entladung eines Kondensators) Der stationäre Magnetismus (Grundgleichungen, magnetische Materialeigenschaften, Berechnung, einfacher Magnetfelder, Magnetfelder an Grenzflächen, Berechnung technischer Magnetkreise bei Gleichstromerregung, Dauermagnetkreise) Elektromagnetische Induktion (Faradaysches Induktionsgesetz, Ruhe- und Bewegungsinduktion; elbstinduktion und Induktivität; Gegeninduktion und Gegeninduktivität, Induktivität und Gegeninduktivität in chaltungen, Ausgleichsvorgänge in chaltungen mit einer Induktivität bei Gleichspannung) Energie, Kräfte und Momente im magnetischen Feld (Grundgleichungen, Kräfte auf Ladungen, tröme und Trennflächen, Anwendungsbeispiele, magnetische pannung) Wechselstromkreise bei sinusförmiger Erregung (Zeitbereich) (Kenngrößen, Darstellung und Berechnung, Bauelemente R, L und C) Wechselstromkreise bei sinusförmiger Erregung mittels komplexer Rechnung (Komplexe Darstellung von inusgrößen, symbolische Methode, Netzwerkanalyse im Komplexen, komplexe Leistungsgrößen, grafische Methoden: topologisches Zeigerdiagramm, Ortskurven; Frequenzkennlinien und Übertragungsverhalten, Anwendungsbeispiele) pezielle robleme der Wechselstromtechnik (Reale Bauelemente, chaltungen mit frequenzselektiven Eigenschaften, Resonanzkreise, Wechselstrommessbrücken, Transformator, Dreiphasensystem) Rotierende elektrische Maschinen Medienformen Handschriftliche Entwicklung der analytischen Zusammenhänge untersetzt mit Abbildung und Animationen (oweroint) und imulationen (Mathematica) elbststudienunterstützung durch webbasierte multimediale Lernumgebungen (getsoft.net) und Lerncontentmanagementsystem (moodle) mit elfassessments Literatur eidel, Wagner: Allgemeine Elektrotechnik Gleichstrom - Felder Wechselstrom; 2009 Unicopy Campus Edition - schriftliche rüfung (b, 120 Min) nach dem 1. emester - schriftliche rüfung (s, 180 Min) nach dem 2. emester verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Mathematik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 eite 31 von 318

32 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Informatik 2013 Bachelor Mechatronik 2013 eite 32 von 318

33 Modul: Elektrotechnik 1 raktikum Elektrotechnik 1 Fachabschluss: tudienleistung prache: deutsch Fachnummer: Fachverantwortlich: Dr. ylvia Bräunig rüfungsnummer: Turnus:ganzjährig Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden haben die Fähigkeit zur praktischen Durchführung und erifizierung der Messergebnisse bei der Untersuchung von elektrotechnischen Zusammenhängen und physikalischen Erscheinungen der in den orlesungen und Übungen behandelten Lehrinhalte anhand von selbstständig aufgebauten Anordnungen und chaltungen. orkenntnisse Elektrotechnik 1 Inhalt 6 ersuche im raktikumslabor: ommersemester (2. Fachsemester) GET 1: ielfachmesser, Kennlinien, Netzwerke GET 2: Messungen mit dem Digitalspeicheroszilloskop GET 3: chaltverhalten an C und L Wintersemester (3. Fachsemester) GET 4: pannung, trom, Leistung im Drehstromsystem GET 6: Frequenzverhalten einfacher chaltungen GET 8: Technischer Magnetkreis Medienformen raktikum in Gruppen von 3 tudenten mit elbststudienunterstützung durch webbasierte multimediale Lernumgebungen ( Literatur - eidel, Wagner: Allgemeine Elektrotechnik Gleichstrom - Felder Wechselstrom; 2009 Unicopy Campus Edition - getsoft.net Unbenoteter chein verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Generierte Noten 2116 eite 33 von 318

34 Bachelor Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 eite 34 von 318

35 Modul: Informationstechnik Modulnummer: Modulverantwortlich: rof. Dr. Martin Haardt Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Den tudierenden werden grundlegende Aspekte der Informationstechnik vermittelt. Zunächst lernen die Hörer elementare erfahren kennen, um Analogsignale über Kanäle mit Bandpasscharakter zu übertragen. Dabei erwerben die tudenten das Wissen, um die erfahren bzgl. ihrer spektralen Eigenschaften und ihrer törresistenz zu beurteilen. Die Grundstrukturen der zugehörigen ender und Empfänger können entwickelt und ihre Funktionsweise beschrieben werden. Den chwerpunkt der orlesung bildet die Übertragung und erarbeitung diskreter Informationssignale. Nachdem die Kenntnisse der tudierenden bzgl. der Beschreibung stochastischer ignale gefestigt und durch die Einführung von Mittelwerten höherer Ordnung erweitert wurden, erlernen die tudierenden die Beschreibung von Energiesignalen mit Hilfe der ignalraumdarstellung. ie werden so befähigt, diskrete Übertragungssysteme, und im vorliegenden Fall diskrete Modulationsverfahren, effizient zu analysieren und das rinzip optimaler Empfängerstrukturen zu verstehen. Im letzten Teil der orlesung werden die Grundbegriffe der Informationstheorie vermittelt. Die tudenten werden in die Lage versetzt, auf diskrete Quellen verlustfreie Kompressionsverfahren (redundanzmindernde Codierung) anzuwenden und deren informationstheoretischen Grenzen anzugeben. Zudem werden die informationstheoretischen Grenzen für die störungsfreie (redundanzbehaftete) Übertragung über gestörte diskrete Kanäle vermittelt; eine Fortsetzung finden die Betrachtungen in der orlesung -Nachrichtentechnik. orraussetzungen für die Teilnahme flichtfächer in den emestern 1 bis 3 eite 35 von 318

36 Modul: Informationstechnik Informationstechnik Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 120 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Fachnummer: 1357 Fachverantwortlich: rof. Dr. Martin Haardt rüfungsnummer: Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse flichtfächer in den emestern 1 bis 3 Inhalt 1. Einleitung 2. Analoge Modulationsverfahren 2.1 Amplitudenmodulation 2.2 Winkelmodulation o hasenmodulation (M) o Frequenzmodulation (FM) 3. tochastische rozesse 3.0 Grundlagen stochstischer rozesse o tationaritätsbegriffe - starke tationarität (strict sense stationarity - ) - schwache tationarität (wide sense stationarity - W) 3.1 charmittelwerte stochstischer ignale - Beispiel 3.1: Kosinus mit Zufallsphase 3.2 Zeitmittelwerte stochstischer ignale 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Den tudierenden werden grundlegende Aspekte der Informationstechnik vermittelt. Zunächst lernen die Hörer elementare erfahren kennen, um Analogsignale über Kanäle mit Bandpasscharakter zu übertragen. Dabei erwerben die tudenten das Wissen, um die erfahren bzgl. ihrer spektralen Eigenschaften und ihrer törresistenz zu beurteilen. Die Grundstrukturen der zugehörigen ender und Empfänger können entwickelt und ihre Funktionsweise beschrieben werden. Den chwerpunkt der orlesung bildet die Übertragung und erarbeitung diskreter Informationssignale. Nachdem die Kenntnisse der tudierenden bzgl. der Beschreibung stochastischer ignale gefestigt und durch die Einführung von Mittelwerten höherer Ordnung erweitert wurden, erlernen die tudenten die Beschreibung von Energiesignalen mit Hilfe der ignalraumdarstellung. ie werden so befähigt, diskrete Übertragungssysteme, und im vorliegenden Fall diskrete Modulationsverfahren, effizient zu analysieren und das rinzip optimaler Empfängerstrukturen zu verstehen. Im letzten Teil der orlesung werden die Grundbegriffe der Informationstheorie vermittelt. Die tudierenden werden in die Lage versetzt, auf diskrete Quellen verlustfreie Kompressionsverfahren (redundanzmindernde Codierung) anzuwenden und deren informationstheoretischen Grenzen anzugeben. Zudem werden die informationstheoretischen Grenzen für die störungsfreie (redundanzbehaftete) Übertragung über gestörte diskrete Kanäle vermittelt; eine Fortsetzung finden die Betrachtungen in der orlesung Nachrichtentechnik eite 36 von 318

37 o Ergodizität 3.3 Zeitmittelwerte deterministischer ignale Autokorrelationsfunktion (AKF) periodischer Zeitfunktionen Autokorrelationsfunktion (AKF) aperiodischer deterministischer Zeitfunktionen 3.4 Fouriertransformierte der Autokorrelationsfunktion (AKF) pektrale Energiedichte pektrale Leistungsdichte - Beispiel 3.1: Kosinus mit Zufallsphase (Fortsetzung) - Beispiel 3.2: Modulation eines Zufallsprozesses - Beispiel 3.3: weißes Rauschen 4. ignalraumdarstellung 4.0 Einleitung o Modell eines digitalen Kommunikationssystems (Quelle, ender, Kanal, Empfänger) o Definition und Eigenschaften von kalarprodukten (Wiederholung aus der orlesung chaltungstechnik) 4.1 Geometrische Darstellung von ignalen o Darstellung von ignalen im ignalraum o Gram-chmidt sches Orthogonalisierungsverfahren 4.2 Transformation des kontinuierlichen AWGN Kanals in einen zeitdiskreten ektor-kanal o truktur des Detektors bei der Übertragung von ignalen im ignalraum o tatistische Beschreibung der Korrelatorausgänge 4.3 Kohärente Detektion verrauschter ignale o Definition der der Likelihood-Funktion und der Log-Likelihood-Funktion o Entwurf optimaler Empfängerkonzepte - Maximum a posteriori (MA) Kriterium - Maximum Likelihood (ML) Kriterium Graphische Interpretation des ML Kriteriums ML Entwcheidungsregel - Korrelationsempfänger 4.4 Analytische Berechnung der Fehlerwahrscheinlichkeit o mittlere ymbolfehlerwahrscheinlichkeit o Änderung der Fehlerwahrscheinlichkeit bei Rotation oder Translation im ignalraum - Konstellation mit minimaler mittlerer Energie' o Definition der airwise Error robability (E) o Definition der Fehlerfunktion und der komplementären Fehlerfunktion o Approximation der ymbolfehlerwahrscheinlichkeit - mit Hilfe der nächsten Nachbarn (Nearest Neighbor Approximation) - Union Bound chranke o Zusammenhang zwischen der Bitfehlerwahrscheinlichkeit und der ymbolfehlerwahrscheinlichkeit 5. Digitale Modulationsverfahren 5.1 Kohärente K Modulation o binäre hasentastung (BK - Binary hase hift Keying) - endesignale - ignalraumdiagramm - ender- und Empfängerstruktur - Bitfehlerrate (BER) - Definition der Q-Funktion o unipolare Amplitudentastung (AK, On-Off-Keying) - endesignale - ignalraumdiagramm - Bitfehlerrate (BER) o QK Quadriphase hift Keying - endesignale - ignalraumdiagramm - ender- und Empfängerstruktur - ymbolfehlerrate (ER) und Bitfehlerrate (BER) o Offset-QK o M-wertige hasentastung (M-K) - endesignale - ignalraumdiagramm eite 37 von 318