Modulhandbuch Bachelor Ingenieurinformatik

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1 Modulhandbuch Bachelor Ingenieurinformatik tudienordnungsversion: 2008 gültig für das Wintersemester 2016/17 Erstellt am: 01. November 2016 aus der O Datenbank der TU Ilmenau Herausgeber: Der Rektor der Technischen Universität Ilmenau URN: urn:nbn:de:gbv:ilm1-mhb-3745

2 Inhaltsverzeichnis Name des Moduls/Fachs 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Abschluss L Fachnr. Mathematik F 28 Mathematik L 120min Mathematik L 120min Numerische Mathematik L tochastik L Naturwissenschaften F 10 hysik L 90min hysik L 90min Elektrotechnik F 15 Allgemeine Elektrotechnik L 120min Allgemeine Elektrotechnik L 120min Informationstechnik L 120min Elektronik und ystemtechnik F 13 Elektronik L 120min Elektrische Messtechnik L 90min Grundlagen der chaltungstechnik L 120min Konstruktive und fertigungstechnische Grundlagen F 5 Technische Mechanik L 120min ignale und ysteme F 8 ignale und ysteme L 120min ignale und ysteme L 120min Automatisierung F 8 Regelungs- und ystemtechnik L 120min Regelungs- und ystemtechnik L 30min Integrierte Hard- und oftwaresysteme F 4 Integrierte Hard- und oftwaresysteme L 20min Technische Informatik F 8 Technische Informatik L 90min Technische Informatik L 90min raktische Informatik F 7

3 Algorithmen und rogrammierung L 90min oftwaretechnik L 90min Theoretische Informatik F 3 Formale prachen und Komplexität L 90min pezielle Informatik F 13 Betriebssysteme L 60min Datenbanksysteme L 90min Neuroinformatik L 90min Telematik L 90min oftwareprojekt F 8 oftwareprojekt L Interdisziplinäres Grundlagenpraktikum MO 4 Interdisziplinäres Grundlagenpraktikum L Wirtschaftswissenschaftliche Grundlagen MO 2 Grundlagen der BWL L Integrierte Hard- und oftwaresysteme F 21 Entwicklung integrierter HW/W ysteme L ystementwurf L Analoge chaltungen L 30min CMO - chaltungstechnik L 30min Rechnerentwurf L Rechnernetze der rozessdatenverarbeitung L Kognitive Technische ysteme F 21 Computational Intelligence L 120min Angewandte Neuroinformatik L oftcomputing / FuzzyLogik L Computervision L 120min Grundlagen der Bildverarbeitung und Mustererkennung L Grundlagen der Farbbildverarbeitung L oftwareentwurfsaspekte L 120min Echtzeitprogrammierung L oftwarequalitätssicherung L Medizintechnik F 21 Biosignalverarbeitung 1 / Biostatistik F

4 Biosignalverarbeitung 1 / Biostatistik L 180min Medizinische hysik F 7 trahlenbiologie / Medizinische trahlenphysik L 60min trahlungsmesstechnik / Bildgebende ysteme in der Medizin L 120min Medizinische Grundlagen F 7 Anatomie und hysiologie L 120min Anatomie und hysiologie L Anatomie und hysiologie L Labor Biomedizinische Technik L Neurobiologie F 5 Einführung in die Neurowissenschaften L 60min Neurobiologische Informationsverarbeitung L 90min Multimediale Informations- und Kommunikationstechnik F 21 Content-erwertungsmodelle und ihre Umsetzung in mobilen ystemen rojektseminar imulation von Internet- rotokollfunktionen pezifikation und Management von Kommunikationsnetzen lanung und erwaltung von Kommunikationsnetzen L L L 60min L pezifikation von Kommunikationssystemen L Leistungsbewertung L 20min Multimediale Übertragungssysteme L 20min Network ecurity L 20min Interaktive Computergrafiksysteme / irtuelle Realität L 60min Multimedia-ysteme L 20min Technische Kybernetik - Automatisierung F 21 Digitale Regelungen L 90min Automatisierungstechnik L 30min Labor Automatisierungstechnik und ystemtechnik L Labor Kybernetik L Matlab für Ingenieure L 90min rozessoptimierung L 30min Regelungs- und ystemtechnik L 120min ystemidentifikation L 30min

5 Wissensbasierte ysteme L 30min Telekommunikationstechnik F 21 Nachrichtentechnik L 120min Analoge und digitale Filter L 30min Drahtlose Nachrichtenübertragung L 30min 3 51 Elektromagnetisches Feld L 120min Elektromagnetische Wellen L 30min Hochfrequenztechnik 2: ubsysteme L 30min raktikum: ertiefung der IKT L Wahlpflichtfach Elektrotechnik F 10 Digitale ignalverarbeitung L 90min Entwurf integrierter ysteme L 30min Grundlagen der Biomedizinischen Technik L 90min Hochfrequenztechnik 1: Komponenten L 30min Kommunikationsnetze L 30min Modellbildung L 30min rozessmess- und ensortechnik für II und IN L 90min Digitale Regelungen L 90min Elektronische Messtechnik L 30min raktikum Elektrotechnik L imulation L 30min Wahlpflichtfach Informatik F 10 Computergrafik L 60min Integrierte Hard- und oftwaresysteme L 20min Künstliche Intelligenz L 90min Mobilkommunikationsnetze L 20min Rechnerarchitekturen L 90min Telematik L 90min Algorithmen und Datenstrukturen L 90min Datenbank-Implementierungstechniken L Echtzeitsysteme L 90min raktikum Informatik für II L Hauptseminar MO 3

6 Hauptseminar L tudium generale und Fremdsprache MO 4 Fachsprache der Technik (Fremdsprache) L tudium generale L Bachelor-Arbeit mit Kolloquium F 14 Abschlusskolloquium zur Bachelorarbeit L 45min Bachelorarbeit BA

7 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Mathematik Modulnummer: 1504 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 Modultafel eite 7 von 250

8 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Mathematik Mathematik 1 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 120 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 7691 Fachverantwortlich: rof. Thomas Böhme rüfungsnummer: Leistungspunkte: 10 Workload (h): 300 Anteil elbststudium (h): 199 W: 9.0 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 In Mathematik I werden Grundlagen für eine zweisemestrige orlesung Mathematik vermittelt. Der tudierende soll - unter erwendung von Kenntnisse aus der chulzeit solide Rechenfertigkeiten haben, - den Inhalt neuer Teilgebiete der Mathematik (und die zugehörige Motivation) erfassen und Anwendungsmöglichkeiten der Mathematik für sein ingenieurwissenschaftliches Fachgebiet erkennen In orlesungen und Übungen werden Fach- und Methodenkompetenz vermittelt. orkenntnisse Abiturstoff Inhalt Logik, Mengen, Zahlen, komplexe Zahlen, lineare Algebra und lineare Gleichungssysteme, Analysis von Funktionen in einer reellen eränderlichen Medienformen Tafelbild, Folien, orlesungsskript 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 siehe Modultafel verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Fahrzeugtechnik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik eite 8 von 250

9 Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Optronik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 Bachelor Maschinenbau 2008 eite 9 von 250

10 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Mathematik Mathematik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 120 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Fachnummer: 7692 Fachverantwortlich: rof. Thomas Böhme rüfungsnummer: Leistungspunkte: 10 Workload (h): 300 Anteil elbststudium (h): 199 W: 9.0 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 Fortführung der Grundlagenausbildung bei steigendem Anteil von Anwendungsfällen. Der tudierende soll - selbstständig und sicher rechnen können, - die Einordnung der neuen mathematischen Teildisziplinen in das Gesamtgebäude der Mathematik erfassen und die jeweiligen Anwendungsmöglichkeiten dieser Disziplinen (innermathematische und fachgebietsbezogene) erkennen, - die Fähigkeit entwickeln, zunehmend statt Einzelproblemen roblemklassen zu behandeln, - den mathematischen Kalkül und mathematische chreibweisen als Universalsprache bzw. Handwerkszeug zur Formulierung und Lösung von roblemen aus Naturwissenschaft und Technik erfassen und anwenden können. In orlesungen und Übungen werden Fach- und Methodenkompetenz vermittelt. orkenntnisse Abiturstoff, orlesung Mathematik 1 Inhalt Differential- und Integralrechnung im Rn, ektoranalysis, Integralsätze, Gewöhnliche Differentialgleichungen, Fourier- und Laplacetransformation Medienformen Tafelbild, Folien, orlesungsskript 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 siehe Modultafel verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Fahrzeugtechnik eite 10 von 250

11 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Optronik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 Bachelor Maschinenbau 2008 eite 11 von 250

12 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Mathematik 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: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 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 12 von 250

13 Master Biomedizinische Technik 2014 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Master Biomedizinische Technik 2009 eite 13 von 250

14 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Mathematik tochastik Fachabschluss: tudienleistung schriftlich prache: Deutsch Fachnummer: 762 Fachverantwortlich: rof. Dr. Thomas Hotz W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Höhere Analysis, einschließlich Mehrfachintegrale Inhalt Medienformen rüfungsnummer: ogel: orlesungsskript "tochastik", Folien und Tabellen Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 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 14 von 250

15 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 15 von 250

16 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Naturwissenschaften Modulnummer: 1735 Modulverantwortlich: rof. Dr. iegfried tapf Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die orlesung hysik 1 gibt eine Einführung in die physikalischen Grundlagen der Ingenieurwissenschaften in den Teilgebieten - Messen und Masseinheiten, - Kinematik und Dynamik von Massenpunkten, - Arbeit, Energie und Leistung - Rotation von Massenpunktsystemen - Der starre Körper, chwerpunkt und Massenträg- heitsmomente, Grundgesetz der Rotation, - Mechanik der deformierbaren Körper, - Mechanische chwingungen. Die tudierenden sollen auf der Basis der räsenzveranstaltungen in der Lage sein, Aufgabenstellungen unter Anwendungen der Differential-, Integral- ud ektorrechnung erfolgreich zu bearbeiten. Die Methodik des physikalischen Erkenntnisprozesses soll dazu führen, dass der tudierende zunehmend eine Brücke zwischen grundlegenden physikalischen Effekten und Anwendungsfeldern der Ingenieurpraxis schlagen kann. Darüber hinaus soll er befähigt werden, sein physikalisches Wissen zu vertiefen sowie Fragestellungen konstruktiv zu analysieren und zu beantworten. Die Übungen (2 W) zur hysik I auf der Grundlage der wöchentlich empfohlenen Übungsaufgaben dienen einerseits der Festigung der Begriffe, physikalischen Grundgesetze und Einheiten physikalischer Grössen, insbesondere der eigenverantwortlichen Kontrolle des elbststudiums sowie der Förderung der Teamfähigkeit bei der Lösung von anspruchsvollen Aufgaben. Im Fach hysik 1 werden zugleich die oraussetzungen für den Aufbau und die Funktionsweise von Messapparaturen und die Auswertung und Diskussion von Messdaten für das Interdisziplinäre Grundlagenpraktikum bereitgestellt. Im Fach hysik 2 werden die Teilgebiete - Thermodynamik, - Wellen und -Grundbegriffe der Quantenphysik als Grundlage der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung gelehrt. Die tudierenden sollen auf der Basis der Hauptsätze der Thermodynamik Einzelprozesse charakterisieren können, rozess- und Zustandsänderungen berechnen können sowie in der Lage sein, das erworbene Wissen auf die Beschreibung von technisch relevaten Kreisprozessen wie z.b. tirling-, Diesel- und Otto-rozessen, Kältemaschinen und Wärmepumpen anzuwenden. Fragestellungen zur Irreversibilität natürlicher und technischer rozesse und der Entropiebegriff anwendungsorioentiert behandelt. Zugleich werden Kenntnisse aus dem Modul Mathematik zur Beschreibung der Gesetzmäßigkeiten in differentieller und integraler Darstellung verstärkt genutzt und in den Übungen zur orlesung exemplarisch ausgebaut. Die Methodik des physikalischen Erkenntnisprozesses im Teilgebiet Wellen soll dazu führen, die im Fach hysik 1 erworbenen Kenntnise zum Gebiet der chwingungen auf räumlich miteinander gekoppelte ysteme anzuwenden. Der tudierende soll zunehmend die erbindung zwischen grundlegenden Gesetzmäßigkeiten auf dem Gebiet der Wellen und Anwendungsfeldern der Ingenieurwissenschaften (z.b. Radartechnik, Lasertechnik, ignalübertragung, Messtechniken im Nanometerbereich, Ultraschalltechnik,...) erkennen und befähigt werden, sein physikalisches Wissen auf weitere relevante Fragestellungen anzuwenden. Die Einführung in die Quantenphysik wird im Wesentlichen auf den Kenntnissen im Gebiet der Mechanik und der Wellen aufgebaut. Auf der Basis des erständnisses vom Aufbau und der Wechselwirkung in atomaren trukturen sollen insbesondere die Grundlagen moderner Messtechniken (z.b. Röntgenanalyse, Tomographie,...) vorgestellt werden. Der Fundus der experimentellen Möglichkeiten in der orlesung wird zur Erkenntnisgewinnung stets begleitend eingesetzt. orraussetzungen für die Teilnahme Hochschulzugangsberechtigung eite 16 von 250

17 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: hysik 1 Naturwissenschaften 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: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 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 17 von 250

18 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 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 18 von 250

19 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 eite 19 von 250

20 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: hysik 2 Naturwissenschaften 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: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 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 20 von 250

21 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 21 von 250

22 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 22 von 250

23 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Elektrotechnik Modulnummer: 1577 Modulverantwortlich: Dr. ylvia Bräunig Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Das Modul Elektrotechnik umspannt einen Zeitraum von drei emestern. Den tudierenden werden zunächst das notwendige Grundlagenwissen und erständnis auf dem Gebiet der Elektrotechnik vermittelt. Darauf aufbauend werden den tudierenden chritt für chritt die neuen Teilgebiete der Elektrotechnik erschlossen. Die tudierenden erwerben das notwenige erständnis für die physikalischen Zusammenhänge und Erscheinungen des Elektromagnetismus sowie der Umwandlung von elektrischer Energie in andere Energieformen. Die tudierenden sind in der Lage, elektrische und elektronische chaltungen und ysteme zu analysieren, deren erhalten mathematisch zu beschreiben und auf die raxis anzuwenden. Mit Abschluss des Moduls Elektrotechnik sind die tudierenden fähig - selbstständig ein konkretes roblem aus der Elektrotechnik, z.b. in Form einer komplexen chaltung, sicher zu analysieren, zu beschreiben und zu neuen Lösungen zu kommen und ggf. alternative Lösungswege aufzeigen sowie - ihre erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten auf dem Gebiet der Elektrotechnik auch auf anderen Anwendungsgebieten im Laufe ihres tudiums oder der ingenieurwissenschaftlichen raxis anzuwenden. In den orlesungen wird hauptsächlich Fach- und ystemkompetenz, in den Übungen zusätzlich Methodenkompetenz. ozialkompetenz erwerben die tudierenden im Rahmen des Interdisziplinären Grundlagenpraktikums, an dem die Elektrotechnik beteiligt ist. orraussetzungen für die Teilnahme eite 23 von 250

24 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Elektrotechnik Allgemeine Elektrotechnik 1 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 120 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 1314 Fachverantwortlich: Dr. ylvia Bräunig rüfungsnummer: Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 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 sollen die physikalischen Zusammenhänge und Erscheinungen des Elektromagnetismus verstehen, den zur Beschreibung erforderlichen mathematischen Apparat beherrschen und auf einfache roblemstellungen anwenden können. Die tudierenden sollen in der Lage sein, lineare zeitinvariante elektrische und elektronische chaltungen und ysteme bei Erregung durch Gleichgrößen, sowie bei einfachsten transienten orgängen zu analysieren. Weiterhin soll die Fähigkeit zur Analyse einfacher nichtlinearer chaltungen bei Gleichstromerregung vermittelt werden. Die tudierenden sollen die Beschreibung der wesenlichsten Umwandlungen von elektrischer Energie in andere Energieformen und umgekehrt kennen, auf robleme der Ingenieurpraxis anwenden können und mit den entsprechenden technischen Realisierungen in den Grundlagen vertraut sein. orkenntnisse Allgemeine Hochschulreife Inhalt 2116 Grundbegriffe und Grundbeziehungen der Elektrizitätslehre (elektrische Ladung, Kräfte auf Ladungen, Feldstärke, pannung, otenzial) orgänge in elektrischen Netzwerken bei Gleichstrom (Grundbegriffe und Grundgesetze, Grundstromkreis, Kirchhoffsche ätze, uperpositionsprinzip, Zweipoltheorie für lineare und nichtlineare Zweipole, Knotenspannungsanalyse, Maschenstromanalyse) Elektrothermische Energiewandlungsvorgänge in Gleichstromkreisen (Grundgesetze, Erwärmungs- und Abkühlungsvorgang, Anwendungsbeispiele) Das stationäre elektrische trömungsfeld (Grundgleichungen, Berechnung symmetrischer Felder in homogenen Medien, Leistungsumsatz, orgänge an Grenzflächen) 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 (Teil 1) (Faradaysches Induktionsgesetz, Ruhe- und Bewegungsinduktion, elbstinduktion und Induktivität) Medienformen räsenzstudium mit elbststudienunterstützung durch webbasierte multimediale Lernumgebungen ( eite 24 von 250

25 Literatur eidel, H.-U.; Wagner, E.: Allgemeine Elektrotechnik: Gleichstrom - Felder - Wechselstrom, 3., neu bearbeitete Auflage, Carl Hanser erlag München Wien 2003 schriftl. rüfung 120 Min. verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung MB Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Fahrzeugtechnik 2008 Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Optronik 2008 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Bachelor Maschinenbau 2008 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung MB Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung MB Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 eite 25 von 250

26 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Elektrotechnik Allgemeine Elektrotechnik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 120 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Fachnummer: 1315 Fachverantwortlich: Dr. ylvia Bräunig rüfungsnummer: Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 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 sollen in der Lage sein, lineare zeitinvariante elektrische und elektronische chaltungen und ysteme bei Erregung durch einwellige Wechselspannungen im stationären Fall zu analysieren, die notwendigen Zusammenhänge und Methoden kennen und die Eigenschaften von wesentlichen Baugruppen, ystemen und erfahren der Wechselstromtechnik verstehen und ihr Wissen auf praxisrelevante Aufgabenstellungen anwenden können. orkenntnisse Allgemeine Elektrotechnik 1 Inhalt - Elektromagnetische Induktion (Teil 2) (Grundgleichungen, 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, graf. Methoden: topologisches Zeigerdiagramm, Ortskurven, Frequenzkennlinien und Übertragungsverhalten, Anwendungsbeispiele) - pezielle robleme der Wechselstromtechnik (Reale Bauelemente, chaltungen mit frequenzselektiven Eigenschaften: H, T, Resonanz und chwingkreise, Wechselstrommessbrücken, Transformator, Dreiphasensystem) - rotierende elektrische Maschinen Medienformen räsenzstudium mit elbststudienunterstützung durch internetbasierte multimediale Lernumgebungen ( Literatur eidel, H.-U.; Wagner, E.: Allgemeine Elektrotechnik Gleichstrom - Felder - Wechselstrom, 3. neu bearbeitete Auflage, Carl Hanser erlag München Wien 2003 eidel, H.-U.; Wagner, E.: Allgemeine Elektrotechnik Wechselstromtechnik - Ausgleichsvorgänge - Leitungen, 3. neu bearbeitete Auflage, Carl Hanser erlag München Wien verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 eite 26 von 250

27 Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung MB Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Fahrzeugtechnik 2008 Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Optronik 2008 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Bachelor Maschinenbau 2008 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung MB Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung MB Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 eite 27 von 250

28 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Elektrotechnik 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: 3.0 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 28 von 250

29 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 29 von 250

30 - Beispiel: 8-K o Leistungsdichtespektrum - anschauliche Herleitung Wiederholung der Beispiele 3.1 und 3.2 AKF eines zufälligen binären ignals - Leistungsdichtespektrum von BK - Leistungsdichtespektrum von QK - Leistungsdichtespektrum von M-K o Bandbreiteneffizienz von M-K 5.2 Hybride Amplituden- und Winkelmodulationsverfahren o M-wertige Quadraturamlitudenmodulation (M-QAM - endesignale - ignalraumdiagramm - (i) Quadratische M-QAM Konstellation ymbolfehlerrate und Bitfehlerrate - (ii) Kreuzförmige M-QAM Konstellation 5.3 Adaptive Modulation und Codierung (AMC) o Berechnung der mittleren aketfehlerrate für unterschiedliche aketlängen o pektrale Effizienz und übertragene Datenrate des ystems o Erfüllung von Dienstgüte (Quality of ervice) Anforderungen als Kriterium zum Wechseln des Modulationsverfahrens o Einfluß von Codierung und Granularität o tand der Technik für Mobilfunksysteme der 4. Generation 5.4 Kohärente FK o unde s binäre Frequenztastung (B-FK) - endesignale - ignalraumdiagramm - ender- und Empfängerstruktur - Bitfehlerrate (BER) - Leistungsdichtespektrum o M-wertige FK - endesignale - ignalraumdiagramm - Leistungsdichtespektrum - Bandbreiteneffizienz o MK (Minimum hift Keying) - endesignale - Änderung des Nullphasenwinkels - Realisierung von MK mit Hilfe eines Quadraturmodulators - ignalraumdiagramm - Leistungsdichtespektrum o GMK (Gaussian Minimum hift Keying) - endesignale - Änderung des Nullphasenwinkels - Leistungsdichtespektrum 6. Grundbegriffe der Informationstheorie 6.1 Informationsgehalt und Entropie 6.2 hannon sches Quellencodierungstheorem 6.3 Datenkompression 6.4 Diskreter Kanal ohne Gedächnis 6.5 Transinformation 6.6 Kanalkapazität 6.7 hannon sches Kanalcodierungstheorem 6.8 Differentielle Entropie und Transinformation für kontinuierliche Quellen 6.9 Informationstheoretisches Kapazitätstheorem o Realisierungsgrenzen beim ystementwurf Medienformen Handschriftliche Entwicklung auf räsenter und räsentation von Begleitfolien über ideoprojektor Folienscript und eite 30 von 250

31 Aufgabensammlung im Copy-hop oder online erhältlich Literaturhinweise online Literatur J. roakis and M. alehi: Communication ystems Engineering. rentice Hall, 2nd edition, J. G. roakis and M. alehi: Grundlagen der Kommunikationstechnik. earson Education Deutschland GmbH, Haykin: Communication ystems. John Wiley & ons, 4th edition, K. Kammeyer: Nachrichtenübertragung. Teubner erlag, 2. Auflage, H. Rohling: Einführung in die Informations- und Codierungstheorie. Teubner erlag, F. Jondral: Nachrichtensysteme. chlembach Fachverlag, F. Jondral and A. Wiesler: Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und stochastischer rozesse für Ingenieure. Teubner erlag, tuttgart/leipzig, A. apoulis: robability, Random ariables, and tochastic rocesses. McGraw-Hill, 2nd edition, J. R. Ohm and H. D. Lüke: ignalübertragung. pringer erlag, 8. Auflage, Die Lehrveranstaltung wird durch eine 120 minütige schriftliche rüfung abgeschlossen, wobei die darin erbrachte Leistung mit einer Wichtung von 90 % in die Endnote eingeht. Das Ergebnis der im Rahmen der eranstaltung zu absolvierenden 4 raktikumsversuche geht mit einer Wichtung von 10 % in die Endnote ein. Die raktikumleistung ist innerhalb des regulären orlesungszeitraums vor der schriftlichen rüfung zu erbringen. Wird die Klausur ohne absolvierte raktika angetreten, können nur 90 % der Maximalpunktzahl erreicht werden. verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 ertiefung ET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung ET Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Master Mathematik und Wirtschaftsmathematik 2008 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET Bachelor Medientechnologie 2013 Master Mathematik und Wirtschaftsmathematik 2013 ertiefung AM Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Medientechnologie 2008 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung ET eite 31 von 250

32 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Elektronik und ystemtechnik Modulnummer: 1578 Modulverantwortlich: rof. Dr. Heiko Jacobs Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse orraussetzungen für die Teilnahme eite 32 von 250

33 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Modul: Elektronik Elektronik und ystemtechnik Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 120 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Fachnummer: 1579 Fachverantwortlich: Dr. Gernot Ecke rüfungsnummer: Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 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 Einführungsvorlesung in die Elektronik beschäftigt sich mit der Analog-Elektronik, die in der Regel am Beginn der Messdatenerfassung oder der Realisierung von ersten elektronischen chaltungen steht. Es werden die wichtigsten Grundgesetze der Elektronik wiederholt, sowie die bedeutendsten elektronischen Bauelemente und ihre Grundschaltungen behandelt. Dabei wird die Erklärung von chaltungen und Funktionsweisen möglichst physikalisch gehalten. Ziel der orlesung ist es, in die Begriffswelt der Elektronik einzuführen, um das erständnis für Funktionen und Anwendungsmöglichkeiten zu Fördern und dem tudenten die Möglichkeit zu geben, chaltungen (z.b. erstärker) aus einer Kombination von einfachen elektronischen Bauelementen (Widerständen, Kapazitäten, pulen) sowie Dioden und Transistoren, selbst zu entwerfen. orkenntnisse Allgemeine Elektrotechnik 1 Inhalt Grundlagen zu den folgenden Themengebieten: 1. Elektronische Eigenschaften von Metallen, Halbleiter und Isolatoren 2. assive Bauelemente 3. Funktionsweise von Halbleiterdioden 4. Funktion und Anwendungen von Transistoren 5. erstärker- chaltungen 6. Eletronische ensoren Medienformen orlesung mit Tafelbild, Tageslichtprojektor und Beamer Literatur orlesungsskript auf der Web-eite: Rohe, K.H.: Elektronik für hysiker. Teubner tudienbücher 1987 IBN Beuth, K.; Beuth, O.: Elementare Elektronik. ogel 2003 IBN ogel, H.: Gerthsen hysik. pringer erlag 2001 IBN verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2008 eite 33 von 250