Modulhandbuch Master Elektrotechnik und Informationstechnik

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1 Modulhandbuch Master Elektrotechnik und Informationstechnik rüfungsordnungsversion: 2014 ertiefung:ate Erstellt am: Mittwoch 27 November 2013 aus der O Datenbank der TU Ilmenau

2 Inhaltsverzeichnis Name des Moduls/Fachs 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Abschluss L Fachnr. Numerische imulation des EMF F 5 Numerische imulation des EMF (Beleg) L rojektseminar ATET F 5 rojektseminar ATET L 30min D-ystemtheorie F 5 2D-ystemtheorie L 30min ertiefungen der ATET 1. Angewandte Elektrodynamik Elektromagnetische Mess- und ensortechnik F Elektromagnetische ensorik L 30min Mikrowellenmesstechnik L 30min Nichtlineare Dynamische ysteme F Nichtlineare Dynamische ysteme L 30min Nutzung physikalischer Wirkprinzipien F upraleitung in der Informationstechnik L chaltungen in der Quanteninformationsverarbeitung L Optimierung und Inverse Felder in der Elektrotechnik F Optimierung und Inverse Felder in der Elektrotechnik L 30min Technische Elektrodynamik F Technische Elektrodynamik L 30min Mehrdimensionale ignalverarbeitung Bildverarbeitung und Mustererkennung F ertiefung Bildverarbeitung und Mustererkennung L 60min raktikum Bildverarbeitung L Digitale ignalverarbeitung 2 F Digitale ignalverarbeitung L 30min Grundlagen der Farbbildverarbeitung F Grundlagen der Farbbildverarbeitung L 60min ystemtechnik der Bildverarbeitung F Bilderfassungssysteme L 20min Komponenten von Bildaufnahmeeinheiten L 20min

3 UWB-Radarsensorik F UWB-Radarsensorik L 30min Technisches Nebenfach MO 10 Technisches Nebenfach: tudienleistung 1 L Technisches Nebenfach: tudienleistung 2 L Nichttechnisches Nebenfach MO 10 Nichttechnisches Nebenfach: tudienleistung 1 L Nichttechnisches Nebenfach: tudienleistung 2 L Masterarbeit mit Kolloquium F 30 Kolloquium L 45min Masterarbeit MA

4 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Numerische imulation des EMF Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Hörer der Lehrveranstaltung besitzen Kenntnisse über numerische Methoden und Algorithmen zur Berechnung elektromagnetischer Felder verfügen über Grundkenntnisse des elektromagnetischen CAD zum Entwurf von elektromagnetischen Geräten sind informiert über robleme der elektromagnetischen erträglichkeit und der Kopplung elektromagnetischer Felder mit mechanischer Bewegung orraussetzungen für die Teilnahme Theoretische Elektrotechnik 1 und 2 eite 4 von 65

5 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Numerische imulation des EMF Numerische imulation des EMF (Beleg) Fachabschluss: rüfungsleistung generiert prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Generierte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: - Naturwissenschaftliche und angewandte Grundlagen; - Einbindung des angewandten Grundlagenwissens der Informationsverarbeitung Methodenkompetenz: - ystematisches Erschließen und Nutzen des Fachwissens, systematische Dokumentation von - Arbeitsergebnissen; - Methoden und Modellbildung, lanung, imulation und Bewertung komplexer ysteme ystemkompetenz: - Überblickwissen über angrenzende Fachgebiete, die für die Gestaltung von ystemen wichtig sind ozialkompetenz: - rozessorientierte orgehensweise unter Zeit- und Kostengesichtspunkten 2117 orkenntnisse Theoretische Elektrotechnik 1 und 2 Inhalt Mathematische und physikalische Feldmodellierung; Numerische Methoden und Algorithmen zur Berechnung elektromagnetischer Felder; Elektromagnetisches "Computer Aided Design", reprocessing; ostprocessing (Kapazitäten, Induktivitäten, Kräfte); oftware für Feldberechnungen; Lösung einfacher Feldaufgaben mit vorhandener oftware Einführung in das elektromagnetische CAD zum Entwurf von elektromagnetischen Geräten; robleme der elektromagnetischen erträglichkeit; Kopplung elektromagnetischer Felder mit mechanischer Bewegung Medienformen Folien, Arbeitsblätter, computergestützte Übungen Literatur [1] Binns, K.; Lawrenson,.J.; Trowbridge, C.W.: The analytical and numerical solution of electric and magnetic fields. John Wiley & ons, Chinchester, 1992 [2] Hafner, Ch.: Numerische Berechnung elektromagnetischer Felder. pringer-erlag Berlin, 1987 eite 5 von 65

6 [3] Hameyer, K.; R. Belmans: Numerical modelling and design of electrical machines and devices. WIT ress, outhampton-boston, 1999 [4] Harrington, R.F.: Field computation by moment methods. IEEE ress, iscataway, 1993 [5] Jin, J.: The finite element method in electromagnetics. John Wiley & ons, New York, 2002 [6] Kost, A.: Numerische Methoden in der Berechnung elektromagnetischer Felder. pringer, Berlin, 1994 [7] Lowther, D.A.,.. ilvester: Computer-Aided Design in Magnetics. pringer-erlag Berlin, 1986 [8] adiku, M.N.O.: Numerical Techniques in Electromagnetics. CRC ress, Boca Raton, 2001 [9] Taflove, A.,.C. Hagness: Computational electrodynamics: the finite-difference time-domain method. Artech House, Boston, 2000 [10] Zhou,.: Numerical analysis of electromagnetic fields. pringer, Berlin-Heidelberg, 1993 [11] Humphries, t.: Field olutions on Computer, CRC ress, 1997 [12] Brauer, J. R.: What Every Engineer hould Know About Finite Element Analysis, Dekker, 1993 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE eite 6 von 65

7 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: rojektseminar ATET Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse tudierende sind nach Absolvierung des Moduls in der Lage spezifische Feldprobleme z. B. aus der ensorik zu lösen elektromagnetische Einrichtungen zu optimieren Optimierungsstrategien für ysteme mit verteilten arametern zu entwickeln nichtlineare elektrische ysteme zu analysieren und zu entwerfen Einschätzungen zu geben über robleme der ultraschnellen Flussquantenelektronik orraussetzungen für die Teilnahme Theoretische Elektrotechnik eite 7 von 65

8 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: rojektseminar ATET rojektseminar ATET Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 1. Fachkompetenz: - Anwendungsbereite Entwicklung von Algorithmen/Methoden in der Behandlung wissenschaftlicher Forschungsthemen - Analyse und Bewertung technischer Aufgabenstellungen 2. Methodenkompetenz: - ystematisches Erschließen und Nutzen des erworbenen Fachwissens/Erweiterung des Abstraktionsvermögens - Anwendung von Methoden zur systematischen Behandlung von Ingenieurproblemen der - Elektrotechnik/Elektronik 3. ystemkompetenz: - Fachübergreifendes system- und feldorientiertes Arbeiten, Training von Entwurfskreativität 4. ozialkompetenz: - Flexibilität - Arbeitstechniken, Mobilität, Kommunikation - Teamwork, räsentation, Durchsetzungsvermögen 2117 orkenntnisse Theoretische Elektrotechnik Inhalt Behandlung von Teilthemen der aktuellen Forschung: Lösung spezifischer Feldprobleme (ensorik, Einrichtungen, ysteme); Optimierung elektromagnetischer Einrichtungen; Lösung inverser Feldprobleme/Optimierungsstrategien für ysteme mit verteilten arametern; Analyse/Entwurf nichtlinearer elektrischer ysteme; robleme der ultraschnellen Flussquantenelektronik/Entwurfstechnik und -methodologie Medienformen kripte, wissenschaftliche Berichte/Dissertationsschriften, Folien, wissenschaftliche eröffentlichungen Literatur --- eite 8 von 65

9 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE eite 9 von 65

10 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: 2D-ystemtheorie Modulnummer: Modulverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden sind in der Lage die grundlegenden rinzipen und Anforderungen der 2-D-ystemtheorie für Bilddatenerfassungskanäle zu bewerten und anzuwenden, sie sind mit der Theorie vertraut und in der Lage, praktische Aufgaben selbständig zu lösen. ie können selbständig Effekte und hänomene bei der Bilddatenerfassung und Übertragung bewerten und den verschiedenen Komponenten im Kanal zuordnen. Mit diesen Erkenntnissen können sie Bilddatenerfassungssysteme einschätzen und orschläge zu ihrer Optimierung erarbeiten. orraussetzungen für die Teilnahme eite 10 von 65

11 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: 2D-ystemtheorie 2D-ystemtheorie Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 5585 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt Turnus:ommersemester 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 sind in der Lage die grundlegenden rinzipen und Anforderungen der 2-D-ystemtheorie für Bilddatenerfassungskanäle zu bewerten und anzuwenden, sie sind mit der Theorie vertraut und in der Lage, praktische Aufgaben selbständig zu lösen. ie können selbständig Effekte und hänomene bei der Bilddatenerfassung und übertragung bewerten und den verschiedenen Komponenten im Kanal zuordnen. Mit diesen Erkenntnissen können sie Bilddatenerfassungssysteme einschätzen und orschläge zu ihrer Optimierung erarbeiten. orkenntnisse Abgeschlossenses Grundstudium der Elektrotechnik, Informatik, Ingenieurinformatik oder Maschinenbau Inhalt Mathematische Grundlagen Abtastung von Bildern (Abtasttheorem, Abtastgitter, cannen) Umwandlung des 2-D-Bildsignals in das 1-D-ideosignal (Zusammenhang zwischen 2-D-Bildspektrum und 1-D-ideosignalspektrum, Beispiele) ignalstatistik, Rauschen (grundsätzliche Bemerkungen, Rauschquellen in Bilddatenaufnahmesystemen) Bildübertragungskanal (amplechaltung, Analog-Digital-Umsetzer) Übergang von der Analog- zur Digitalkamera Bestimmung von CCD- und CCD- Kamera-Eigenschaften (Dunkelsignaleigenschaften, Hellsignaleigenschaften) Übertragungseigenschaften optischer u.a. Abbildungssysteme (Bewertungsfunktionen, Übertragungsverhalten eines beugungsbegrenzten optischen ystems, Röntgenabbildung, Tomografieverfahren) Informationsübertragung durch reale Abbildungssysteme unter realen Beleuchtungssituationen (Beleuchtung, Abbildung) Möglichkeiten der 2-D-Datengewinnung Medienformen orlesungsskript Literatur orlesungsskript flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2116 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 eite 11 von 65

12 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 12 von 65

13 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Elektromagnetische Mess- und ensortechnik Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Hörer der Lehrveranstaltung besitzen Kenntnisse über allgemeine Kenngrößen für ensoren kenn die Wirkungsweise und den Einsatz von wirbelstrombasierte ensoren, ensoren für elektrische Felder, Magnetfeldsensoren und trahlungsdetektoren verfügen über Kenntnisse zur Leistungsmessung und Leistungsübertragung im Mikrowellenbereich kennen Messverfahren zur Reflexionsmessung, den Aufbau und das Arbeitsprinzip eines Netzwerkanalysators sind informiert über die pektralanalyse und die Frequenzmessung im Mikrowellenbereich und die Beschreibung sowie Ursachen von Rauschen orraussetzungen für die Teilnahme Theoretische Elektrotechnik eite 13 von 65

14 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Elektromagnetische Mess- und ensortechnik Elektromagnetische ensorik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 1. Fachkompetenz: - Anwendungsbereite Entwicklung von Algorithmen/Methoden in der Behandlung wissenschaftlicher Forschungsthemen - Analyse und Bewertung technischer Aufgabenstellungen 2. Methodenkompetenz: - ystematisches Erschließen und Nutzen des erworbenen Fachwissens/Erweiterung des Abstraktionsvermögens - Anwendung von Methoden zur systematischen Behandlung von Ingenieurproblemen der - Elektrotechnik/Elektronik 3. ystemkompetenz: - Fachübergreifendes system- und feldorientiertes Arbeiten, Training von Entwurfskreativität 4. ozialkompetenz: - Flexibilität - Arbeitstechniken, Mobilität, Kommunikation - Teamwork, räsentation, Durchsetzungsvermögen 2117 orkenntnisse Theoretische Elektrotechnik Inhalt allgemeine Kenngrößen für ensoren wirbelstrombasierte ensoren Einsatz von Lorentzkräften in der ensorik ensoren für elektrische Felder Magnetfeldsensoren o konventionell (Fluxgate etc.) o quantenbasiert (QUID) trahlungsdetektoren Medienformen eite 14 von 65

15 --- Literatur --- verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE eite 15 von 65

16 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Elektromagnetische Mess- und ensortechnik Mikrowellenmesstechnik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 5199 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Matthias Hein W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:ommersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden verstehen und analysieren die grundlegenden Messprinzipien der Mikrowellenmesstechnik. ie bewerten die Leistungsfähigkeit und Grenzen der betrachteten erfahren und kennen die Grenzen der Messgenauigkeiten. Die tudenten analysieren die Anforderungen der Messverfahren an die verwendeten Geräte und leiten technische Kennwerte ab. Aus der Funktion der Funktionsweise der Geräte schließen die tudierenden auf die Möglichkeiten und Grenzen von Kalibrierverfahren. Unterschiedliche erfahren werden in ihrer Leistungsfähigkeit und in ihrem technischen Aufwand bewertet. Die tudierenden kennen die Funktionsweise der typischen HF-Messgeräte und sind fähig Kabel und Kalibrierstandards technisch korrekt einzusetzen. Fachkompetenzen: Ingenieurtechnische Grundlagen, technische Abläufe bei der Nutzung der Messgeräte sind bekannt Methodenkompetenz: Erschließen technischer Zusammenhänge und Grenzen der Fehlerkorrektur ystemkompetenz: erstehen der Messvorgänge und Bedienphilosophie der Geräte ozialkompetenz: Kommunikation, roblemlösung orkenntnisse Grundlagenausbildung Elektrotechnik, Elektromagnetische Wellen, Grundlagen der Hochfrequenztechnik Inhalt 1. Leistungsmessung im Mikrowellenbereich: Messverfahren, Messfehler und Fehlerkorrektur 2. Leistungsübertragung über lineare Zweitore und erstärkungsbegriffe, Anwendung von treuparametern, Mixed Mode - arameter 3. Leitungskoppler und ausgewählte Komponenten der Mikrowellenschaltungstechnik 4. Messverfahren zur Reflexionsfaktormessung 5. Aufbau und Arbeitsprinzip eines Netzwerkanalysators, Messfehler und Fehlerkorrektur 6. pektralanalyse und ihre Besonderheiten im Mikrowellenbereich 7. Frequenzmessung im Mikrowellenbereich 8. Rauschkenngrößen und Messtechnik von Rauschvorgängen für beliebige Quellimpedanzen 9. Transientenmesstechnik 10. Materialeigenschaften im HF- und Mikrowellenbereich, Expositionsgrenzwerte Medienformen Tafelbild, Illustrationen auf OH-Folien, Exponate zur Demonstration ausgewählter Mikrowellenkomponenten, Arbeitsblätter zur orlesung (ausgedruckt), praktische Arbeit an Messgeräten Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 2113 eite 16 von 65

17 M. Kummer: Grundlagen der Mikrowellentechnik G. Gronau: Höchstfrequenztechnik, pringer erlag 2001 Meinke, Gundlach: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, pringer erlag 1992 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung IKT eite 17 von 65

18 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Nichtlineare Dynamische ysteme Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Nach Abschluss des Moduls können die tudierenden nichtlineare elektrische Netzwerke durch normierte Differentialgleichungen und Differentialgleichungssysteme beschreiben Näherungslösungen zur Lösung nichtlinearer autonomer und nichtautonomer Differentialgleichungen anwenden Fixpunkte als Lösung nichtlinearer nichtautonomer Differentialgleichungen numerisch bestimmen die tabilität der Fixpunkte über die Floquet-Multiplikatoren berechnen und bewerten prinzipiell den Entwurf und die Analyse eines technischen ystems auf der Grundlage eines Differentialgleichungsmodells ausführen orraussetzungen für die Teilnahme Grundlagen der höheren Mathematik, Grundlagen der Elektrotechnik, Nichtlineare Elektrotechnik eite 18 von 65

19 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Nichtlineare Dynamische ysteme Nichtlineare Dynamische ysteme Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: deutsch Fachnummer: 5577 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 1. Fachkompetenz: - Anwendungsbereite Grundlagen zu nichtlinearen dynamischen ystemen - Einbindung in die Bewertung technischer Aufgabenstellungen 2. Methodenkompetenz: - ystematische Anwendung von Methoden zur globalen Analyse und Bewertung nichtlinearer ysteme - ystematisches Erschließen und Nutzen des Fachwissens/Erweiterung des Abstraktionsvermögens - Methoden zur systematischen Behandlung von Ingenieurproblemen zum elektromagnetischen Feld 3. ystemkompetenz: - Fachübergreifendes system- und feldorientiertes Denken, Training von Entwurfskreativität 4. ozialkompetenz: - Lernvermögen, Flexibilität - Arbeitstechniken, Mobilität, Kommunikation - Teamwork, räsentation, Durchsetzungsvermögen 2117 orkenntnisse Nichtlineare Elektrotechnik Inhalt Darstellung dynamischer ysteme durch Differentialgleichungen (Dgl'n), Einfache Methoden zur Lösung nichtlinearer Dgl'n 2. Ordnung, Methoden zur näherungsweisen Lösung von nichtlinearen Dgl'n, autonome Dgl'n, dynamische Analyse heteronomer Dgl'n, orbereitung der Fixpunktsuche - Eingrenzung der Einzugsbereiche, Newtonähnliche erfahren zur Fixpunktbestimmung, Bewertung der tabilität periodischer Lösungen mit den Floquet-Multiplikatoren, Bestimmung der Alpha- und Omega-Invarianzkurven für Dgl'n 2. Ordnung, Abschätzung der tabilität über den atz von Louiville, Bifurkation ENTWURF UND ANALYE TECHNICHER YTEME: Modellierung des Tunneldiodenoszillators, Entwurf eines Nadelimpulsoszillators, der nichtlineare parallele Ferroresonanzkreis als Basismodell energetischer ysteme eite 19 von 65

20 Medienformen orlesungsskript, Folien, Aufgabensammlung Literatur [1] hilippow, E.: Nichtlineare Elektrotechnik. Akademische erlagsgesellschaft Leipzig, 1971 [2] Chua, L.O.; Desoier, Ch.; Kuh, E.: Linear and Nonlinear Circuits. Mc GrawHill, 1987 [3] Hasler, M.; Neiryck, J.: Nonlinear Circuits. Artech House Inc., 1986 [4] Mathis, W.: Theorie nichtlinearer Netzwerke. pringer-erlag Berlin,1987 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE eite 20 von 65

21 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Nutzung physikalischer Wirkprinzipien Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Der tudierende wird nach Absolvierung des Moduls: prinzipielle Kenntnisse zur upraleitung und zu supraleitenden Materialien besitzen mit der Elektrodynamik von upraleitern vertraut sein Kenntnis über Effekte bei schwacher upraleitung besitzen Kenntnisse über die Informationsverarbeitung mit quantenbasierten elektronischen Bauelementen besitzen über Einzelelektronentransistoren, Einzelflussquantenelektronik und Qubits in der Quanteninformationsverarbeitung informiert sein orraussetzungen für die Teilnahme Theoretische Elektrotechnik eite 21 von 65

22 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Nutzung physikalischer Wirkprinzipien upraleitung in der Informationstechnik Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: Deutsch Fachnummer: 1348 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Theoretische Elektrotechnik Inhalt flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: ermittlung neuester Techniken mit neuesten Methoden; Einbindung des angewandten Grundlagenwissens der Informationsverarbeitung Methodenkompetenz: Methoden zur systematischen Entwicklung von rodukten; Methoden der Modellbildung, lanung, imulation und Bewertung komplexer ysteme ystemkompetenz: Überblickwissen über angrenzende Fachgebiete, die für die Gestaltung von ystemen wichtig sind; Fachübergreifendes, systemorientiertes Denken ozialkompetenz: rozessorientierte orgehensweise unter Zeit- und Kostengesichtspunkten 2117 Überblick zur upraleitung und über Anwendungen in der Elektronik Grundlegende Tatsachen zur upraleitung o Klassifizierung der upraleiter o supraleitende Materialien Theoretische Beschreibungen o London-Theorie o Ginzburg-Landau-Theorie o nichtlokale ituationen o mikroskopische Theorie Elektrodynamik von upraleitern o stationäre Lösungen o komplexe Leitfähigkeit/Oberflächenimpedanz o Leitungsstrukturen chwache upraleitung o Tunneleffekte o erhalten im Magnetfeld o Modellierung von kurzen Josephson-Kontakten o chaltgeschwindigkeit o Energiebeziehungen o Josephson-Kontakt mit zeitharmonischen pannungsbias eite 22 von 65

23 o o lange Josephson-Kontakte Realisierungsformen von Josephson-Kontakten Medienformen Arbeitsblätter, Folien Literatur [1] Buckel, W.: upraleitung. Wiley-CH, Berlin, 6., ollst. Berarb. Erw. Aufl [2] awaritzki, N.W.: upraleitung. erlag Harri Deutsch, Thun 2002 [3] T. van Duzer: rinciples of superconductive devices and circuits. C. W. Turner, Berkeley/UA, 1991 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE eite 23 von 65

24 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Nutzung physikalischer Wirkprinzipien chaltungen in der Quanteninformationsverarbeitung Fachabschluss: über Komplexprüfung prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: unbenotet Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 1. Fachkompetenz: - Anwendungsbereite Grundlagen zum Design von Josephson-chaltungen - Einbindung in die Bewertung technischer Aufgabenstellungen 2. Methodenkompetenz: - ystematische Anwendung von Methoden zur Analyse und Bewertung von Josephson-chaltungen - ystematisches Erschließen und Nutzen des Fachwissens/Erweiterung des Abstraktionsvermögens - Methoden zur systematischen Behandlung von Ingenieurproblemen der upraleitungselektronik 3. ystemkompetenz: - Fachübergreifendes system- und feldorientiertes Denken, Training von Entwurfskreativität 4. ozialkompetenz: - Lernvermögen, Flexibilität - Arbeitstechniken, Mobilität, Kommunikation - Teamwork, räsentation, Durchsetzungsvermögen 2117 orkenntnisse Theoretische Elektrotechnik Inhalt Grundlagen Informationsdarstellung chaltgeschwindigkeit Energieumsatz Integrationsdichte Datenverarbeitung digitale ignalverarbeitung in Quantensystemen Übergang von der klassischen zur Quantenelektronik resultierende Anforderungen für den chaltungsentwurf Realisierungen (Einzelelektronentransistor (ET), Einzelflussquantenelektronik (RFQ), Qubit-Konzepte) Ingenieurtechnische Betrachtung existierender quantenelektronischer chaltungskonzepte physikalische Beschreibungen der Bauelemente eite 24 von 65

25 Datenverarbeitung Technologische Realisierungen Medienformen --- Literatur --- verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE eite 25 von 65

26 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Optimierung und Inverse Felder in der Elektrotechnik Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse tudierende sind nach Besuch der Lehrveranstaltung in der Lage: die Bearbeitung inverser Feldprobleme im elektromagnetischen CAD-rozess zu verstehen Feldquellen zu identifizieren und zu rekonstruieren deterministische und stochastische Optimierungsverfahren anzuwenden inverse Feldprobleme mit der Boundary-Element-Methode (BEM) zu lösen die Bedeutung der Anwendung inverser Feldprobleme in der zerstörungsfreien Materialprüfung (NDE) und in der Biomedizin zu erkennen orraussetzungen für die Teilnahme Theoretische Elektrotechnik (Theorie elektromagnetischer Felder) eite 26 von 65

27 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Optimierung und Inverse Felder in der Elektrotechnik Optimierung und Inverse Felder in der Elektrotechnik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1. Fachkompetenz: Turnus:ommersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Anwendungsbereite Grundlagen der elektromagnetischen Feldtheorie Einbindung in die Bewertung technischer Aufgabenstellungen 2. Methodenkopmpetenz: ystematische Anwendung von Methoden zur Analyse und Bewertung elektromagnetischerfeldprobleme ystematisches Erschließen und Nutzen des Fachwissens/Erweiterung des Abstraktionsvermögens Methoden zur systematischen Behandlung von Ingenieurproblemen zum elektromagnetischen Feld 3. ystemkompetenz: Fachübergreifendes system- und feldorientiertes Denken, Training von Entwurfskreativität 4. ozialkompetenz: Lernvermögen, Flexibilität Arbeitstechniken, Mobilität, Kommunikation Teamwork, räsentation, Durchsetzungsvermögen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 2117 orkenntnisse Theoretische Elektrotechnik (Theorie elektromagnetischer Felder) Inhalt Inverse Feldprobleme im elektromagnetischen CAD-rozess, Feldquellenidentifikation, Rekonstruktion von Feldquellen, "shapeoptimization", deterministische und stochastische Optimierungsverfahren, Regularisierungsverfahren, Lösung inverser Feldprobleme mit der Boundary-Element-Methode (BEM), Anwendung in der zerstörungsfreien Materialprüfung (NDE), Biomedizin etc. Medienformen orlesungsskript zur Lehrveranstaltung, Folien Literatur eite 27 von 65

28 1. Bäck, T., H.-. chwefel (1996): Evolutionary algorithms in theory and practice: evolution strategies, evolutionary programming, genetic algorithms. Oxford University ress, New York 2. Fletcher, R. (1987): ractical Methods of Optimization. John Wiley&ons, Chichester ol. 1 (1980): Unconstrained Optimization; ol. 2 (1981): Constrained Optimization 3. Goldberg, D.E. (1989): Genetic Algorithms in earch, Optimization, and Machine Learning. Addison-Wesley ublishing Company, Reading 4. Michalewicz, Z. (1996): Genetic Algorithms + Data tructures = Evolution rograms (3rd Ed.). pringer-erlag Berlin- Heidelberg 5. Neittaanmäki,.; M. Rudnicki; A. avini (1996): Inverse problems and optimal design in electricity and magnetism. Clarendon ress, Oxford 6. Rahmat-amii, Y.; E. Michielssen (1999): Electromagnetic Optimization by Genetic Algorithms.Wiley, New York 7. Rechenberg, I. (1994): Evolutionsstrategie 94. Frommann-Holzboog, tuttgart-bad Cannstadt 8. Rudnicki, M.,. Wiak (2003): Optimization and Inverse roblems in Electromagnetism. Kluwer Academic ublishers, Dordrecht 9. chwefel, H.-. (1995): Evolution and optimum seeking. Wiley, New York verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE eite 28 von 65

29 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Technische Elektrodynamik Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse tudierende besitzen nach Absolvierung des Moduls eine Erweiterung der Theorie elektromagnetischer Felder Kenntnisse über Felder in Materie, Magnetismus, Wirbelstromprobleme und den Einfluss der Dispersion ein tieferes erständnis zur relativistischen Betrachtung der Elektrodynamik orraussetzungen für die Teilnahme Theoretische Elektrotechnik, physikalisches Grundverständnis eite 29 von 65

30 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Technische Elektrodynamik Technische Elektrodynamik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Hannes Töpfer W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 1. Fachkompetenz: - Anwendungsbereite Grundlagen zu nichtlinearen dynamischen ystemen - Einbindung in die Bewertung technischer Aufgabenstellungen 2. Methodenkompetenz: - ystematische Anwendung von Methoden zur globalen Analyse und Bewertung nichtlinearer ysteme - ystematisches Erschließen und Nutzen des Fachwissens/Erweiterung des Abstraktionsvermögens - Methoden zur systematischen Behandlung von Ingenieurproblemen zum elektromagnetischen Feld 3. ystemkompetenz: - Fachübergreifendes system- und feldorientiertes Denken, Training von Entwurfskreativität 4. ozialkompetenz: - Lernvermögen, Flexibilität - Arbeitstechniken, Mobilität, Kommunikation - Teamwork, räsentation, Durchsetzungsvermögen 2117 orkenntnisse Theoretische Elektrotechnik, physikalisches Grundverständnis Inhalt Zeitabhängige Feldprobleme: o Felder in Materie, Magnetismus o Wirbelstromprobleme o Einfluss von Dispersion Relativistische Betrachtung der Elektrodynamik: o Lorentztransformation o ierervektoren und Feldtensor o Anwendung der Lorentztransformation auf Maxwell-Gleichungen o Berechnungen zur relativistischen Elektrodynamik Elektromagnetische Kräfte eite 30 von 65

31 Medienformen --- Literatur [1] Bleaney, B.I.; B. Bleaney: Electricity and magnetism. Oxford University ress, 1976 [2] Coey, J.M.D.: Magnetism and magnetic materials. Cambridge University ress, 2010 [3] Griffith, J.D.: Elektrodynamik: eine Einführung. earson tudium, 2011 [4] Ida, N.; J..A. Bastos: Electromagnetics and calculation of fields. pringer, New York, 1997 [5] Jackson, J.D.: Klassische Elektrodynamik,Gruyter, 2006 [6] Johnk, C.T.A.: Engineering electromagnetic fields and waves. John Wiley & ons, 1988 [7] Moon,.; pencer, D.E.: Field Theory Handbook; pringer, Berlin 1988 [8] urcell, E.M.: Elektrizität und Magnetismus. pringer, Berlin, 2001 [9] Ramo,.; Whinnery, J.R.; an Duzer, Th.: Fields and Waves in Communication Networks. Wiley, New York 1994 [10] adiku, M.N.O.: Elements of electromagnetics. Oxford University ress, 2010 [11] imonyi, K.: Theoretische Elektrotechnik; Deutscher erlag der Wissenschaften, Berlin 1989 [12] tratton, J.A.: Electromagnetic theory. Adams ress, 2008 [13] an Bladel,J.: Electromagnetic fields. IEEE ress, 2007 [14] Wen Geyi: Foundations of applied electrodynamics. John Wiley & ons, 2010 [15] ommerfeld, A. orlesungen zur Theoretischen hysik, Band III Elektrodynamik, erlag Harri Deutsch [16] Fließbach, T.: Elektrodynamik, pektrum Akademischer erlag verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE eite 31 von 65

32 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Bildverarbeitung und Mustererkennung Modulnummer: Modulverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Moderne erfahren der Bildverarbeitung sowie deren Anwendung, technische Entwicklungstrends, neueste Methoden und Techniken der 3D-ignalverarbeitung, der Auswertung von Multispektral- und Hyperspektraldaten --> Die tudierenden sind in der Lage, auch komplexe Aufgaben der Bildverarbeitung zu analysieren, zu bewerten und ystemlösungen unter Berücksichtigung von technischen Randbedingungen zu synthetisieren. Moderne erfahren zur Analyse von mehrdimensionalen Datenfeldern (Bilder unterschiedlichster Herkunft), ensorfusion, orraussetzungen für die Teilnahme Einzelleistungen eite 32 von 65

33 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Bildverarbeitung und Mustererkennung ertiefung Bildverarbeitung und Mustererkennung Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 60 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: keine Angabe flichtkennz.: flichtfach Turnus:unbekannt Fachnummer: 8229 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr.-Ing. habil. Karl-Heinz Franke Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 2252 orkenntnisse Inhalt Medienformen Literatur verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Master Informatik 2009 eite 33 von 65

34 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Bildverarbeitung und Mustererkennung raktikum Bildverarbeitung 2 Fachabschluss: tudienleistung prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 1 Workload (h): 30 Anteil elbststudium (h): 19 W: 1.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden lösen selbständig technische Aufgabenstellungen der Bilderfassung und verarbeitung. ie ermitteln aus Bilddaten relevante Informationen über Objekte und ysteme Inhalt ersuch 5: Messen im Bild ersuch 6: Displaymessung ersuch 7: Charakterisierung einer Rückfahrkamera ersuch 8: Komplexversuch zur Lösung eines Bildverarbeitungsproblems Medienformen raktikum Literatur Ausgearbeitetes cript, raktikumsanleitung chein mit Note verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE eite 34 von 65

35 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Digitale ignalverarbeitung 2 Modulnummer: Modulverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden stellen, aufbauend auf allgemeinen Grundlagen der digitalen ignalverarbeitung, vertiefte Betrachtungen zur digitalen ignalverarbeitung an und lernen Aspekte der nichtlinearen ignalverarbeitung am Beispiel der Distanzkodierung und Zeitbasiskompandierung kennen. Die tudierenden erwerben die Fähigkeit, erfahren der ignalverarbeitung am Beispiel ausgewählter Methoden der pracherkennung, speziell Kommandoworterkenner, und in den grundlegenden erarbeitungsstufen in ihrem Zusammenhang zu verstehen, zu bewerten und zu synthetisieren. orraussetzungen für die Teilnahme mdl. rüfung eite 35 von 65

36 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Digitale ignalverarbeitung 2 Digitale ignalverarbeitung 2 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 5182 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden kennen, aufbauend auf allgemeinen Grundlagen der digitalen ignalverarbeitung, vertiefte Betrachtungen zur digitalen ignaverarbeitung und lernen Aspekte der nichtlinearen oignalverarbeitung am Beispiel der Distanzkodierung und Zeitbasiskompandierung kennen. ie erstehen die Ansätze und Anwendungmöglichkeiten der Multiratensignaverarbeitung. Die tudierenden sind in der Lage, die Anwendungen unterschiedlicher Filterstrukturen der Multiratentechnik zu bewerten und zu synthetisieren. ie können die Anwendung von Wavelets analysieren und grundlegende erfahren in Anwendungen synthetisieren. Die tudierenden erwerben die Fähigkeit, erfahren der ignalverarbeitung am Beispiel ausgewählter Methoden der pracherkennung, speziell Kommandoworterkenner, und in den grundlegenden erarbeitungsstufen in ihrem Zusammenhang zu verstehen, zu bewerten und zu synthetisieren. orkenntnisse Digitale ignalverarbeitung (Bachelor-tudiengang), ignal- und ystemtheorie, Digitale Filter Inhalt - Analytisches ignal und analytisches pektrum, - Nichtlineare ignalverarbeitung: Distanzcodierung, Zeitbasiskompandierung. - Multiratensignalverarbeitung, Abtastratenumsetzung, - tandard- und QMF-Kreuzgliedstrukturen, Komplementärfilter, Halbbandfilter, Multiratenfilter, - Oktavfilterbänke und Wavelets, - törungsmindernde Filterung: Wiener- Filter, Kalman-Filter, - Einführung in Fuzzy-Logik und Neuronale Netze. - prachanalyse, pracherkennung, prechererkennung, prachsynthese, (Fremd-) prachenerkennung - ignalvorverarbeitung und Merkmalsextraktion, - Modelle, Training, Test. Klassifizierung mit Mustervergleich, - Hidden-Markoff-Modellen und Neuronalen Netzen, - Erkennungssicherheit und Robustheit, - imulationstechnik. Medienformen kriptum zur orlesung (Auszüge), Foliensammlung, Tafelanschrieb, praktische Experimente (MATLAB) und Demonstrationen Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: Günther, M.: Zeitdiskrete teuerungssysteme. erlag Technik Berlin 1988 Kroschel, K.: tatistische Nachrichtentheorie, 3. Aufl., pringer-erlag Berlin, Heidelberg, 1996 Zühlke, W.: "Analytisches pektrum" und einseitige Transformation. FREQUENZ 50(1996) H.3-4,.1-2 Zühlke, W.: Arhythmische ignalcodierungen und Kompandierung ihrer Zeitbasis. Nachrichtentechnik- Elektronik, 39 (1989) 4, (Arhythmische ignalverarbeitung und -übertragung Frequenz (45) 1991, H.1-2,.45-50) Fliege, N.: Multiratensignalverarbeitung. Teubner 1993 Kammeyer, K.D.: Nachrichtenübertragung. Teubner tuttgart 1992 Martin, R.: Freisprecheinrichtungen mit mehrkanaliger Echokompensation und törgeräuschreduktion. Aachener Beiträge zu digitalen Nachrichtensystemen, Bd.3 ickert: Automatische pracheingabe 2116 eite 36 von 65

37 und prachausgabe. erlag Markt & Technik, München 1983 Ruske,G.: Automatische pracherkennung: Methoden der Klassifikation und Merkmalsextraktion. München, Oldenbourg 1994, IBN Deller, J.R., roakis, J.G., Hansen, J.H.L.: Diskrete-Time rocessing of peech ignals. Macmillan ublishing Company, New York 1993, IBN Fellbaum, K.: Elektronische prachverarbeitung. Franzis-erlag GmbH, München 1991, IBN Fellbaum, K.: prachverarbeitung und prachübertragung. pringer-erlag 1984, IBN Fellbaum, K.: Automatische erarbeitung gesprochener prache. München, Oldenburg 1993, IBN DM 68,- Eppinger, B., Herter, E.: prachverarbeitung. Carl Hanser erlag, 1993, IBN Holmes, J.N.: peech ynthesis and Recognition. aperback: , $ 20 prachsynthese und pracherkennung. (übers.: Ruske) München, Oldenburg 1991, IBN Hess, W., Heute, U., ary,.: Digitale prachsignalverarbeitung. Teubner tudienbücher 1996 IBN Mangold, H.: Robuste pracherkennung und Dialogsysteme für leistungsfähige prachanwendungen. Forum "prache ohne Grenzen" 4/ München verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung IKT Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung ET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET eite 37 von 65

38 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Grundlagen der Farbbildverarbeitung Modulnummer: Modulverantwortlich: Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse orraussetzungen für die Teilnahme eite 38 von 65

39 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: Grundlagen der Farbbildverarbeitung Grundlagen der Farbbildverarbeitung Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 60 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 237 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr.-Ing. habil. Karl-Heinz Franke Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 128 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Naturwissenschaftliche und angewandte Grundlagen, frühzeitige Einbindung von Entwicklungstrends, ermittlung neuester Techniken mit neuesten Methoden, Einbindung des angewandten Grundlagenwissens der Informationsverarbeitung orkenntnisse GD 1, systemtheoretische Grundlagen (günstig); Grundlagen der tatistik (günstig) Inhalt Geschichtliches, wahrnehmungsphysiologische und -psychologische Grundlagen, Modell der Farbe, Farbreizmetrik, Farbsysteme, Farbräume und reduzierte Farbräume, Farbmessung, Farbkalibrierung, Farbsensorik, Color-Management, tatistik im Farbraum, Farbvalenztransformationen, referenzfreie Farbadaption auf CA-Basis, Color-Indexing und Histogramm-Matching, unscharfe Chroma-Orts-Histogramme, Clusterung mittels Graphenansatz, törunterdrückung in ektorfeldern, Gradienten in ektorfeldern, Farbpixelklassifikation, Custerverfahren, hierarchische egmentierung in optimalen Farbräumen Medienformen kript Grundlagen der Farbbildverfahren (157 eiten, IN ), Experimentiermodul I-Toolkit für ebststudium, Evaluation Board zur Farbsensorik Literatur R.. Berns, Billmeyer and altzman`s rinciples of Color Technology, 3. Ausgabe ed. New York, Chichester, Weinheim: John Wiley & ons, 2000, X. K. R. Castleman, Digital Image rocessing. Englewood Cliffs, New Jersey 07632: rentice-hall, 1996, R. Gierling, Farbmanagement. Bonn: mitp-erlag, 2001, R. M. Haralick and L. G. hapiro, Computer and Robot ision. New York, Bonn, Tokyo, aris, , G. Hauske, ystemtheorie der visuellen Wahrnehmung. tuttgart: B. G. Teubner, 1994, W. K. rett, Digital Image rocessing, Third Edition ed. New York, Chichester: John Wiley & ons Inc., 2001, verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Informatik 2010 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 eite 39 von 65

40 Bachelor Optronik 2008 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Master Medientechnologie 2009 Master Medientechnologie 2013 eite 40 von 65

41 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: ystemtechnik der Bildverarbeitung Modulnummer: Modulverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden sind in der Lage die grundlegenden rinzipen und Anforderungen der ystemtechnik der Bildverarbeitung zu bewerten und anzuwenden, sie sind mit der Theorie vertraut und in der Lage, praktische Aufgaben selbständig zu lösen. ie können selbständig Applikationen der Bildverarbeitung von der eite der Gerätetechnik realisieren. orraussetzungen für die Teilnahme eite 41 von 65

42 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: ystemtechnik der Bildverarbeitung Bilderfassungssysteme Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 20 min prache: Deutsch Fachnummer: 8198 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt W nach Fachsemester Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt Medienformen kript, Arbeitsblätter, multimediale räsentation 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sollen die grundlegenden rinzipen und Anforderungen der ystemtechnik der Bilderfassung kennen lernen, mit der Theorie vertraut sein und in der Lage sein, einfache praktische Aufgaben selbständig zu lösen. Abgeschlossenses Grundstudium der Elektrotechnik, Informatik, Ingenieurinformatik oder Maschinenbau Anforderungen an technische ehsysteme (Medizin, Fernerkundung, machine vision), photoelektrischer Effekt (innerer, äußerer, hotosensoren), Bildsensoren (CCD-ensoren, CMO-ensoren), Multikanal- (Farb-)sensoren (Grundlagen der Farbwiedergabe, Anforderungen an Farbkameras), Kameras (Elektronikkomponenten) Literatur Bernd Jähne, Digitale Bildverarbeitung, pringer, 1996 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2116 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Master Informatik 2009 Master Ingenieurinformatik 2009 eite 42 von 65

43 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: ystemtechnik der Bildverarbeitung Komponenten von Bildaufnahmeeinheiten Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 20 min prache: Deutsch Fachnummer: 8316 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:ommersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sollen die grundlegenden rinzipen und Anforderungen der ystemtechnik der Bilderfassung kennen, mit der Theorie vertraut sein und in der Lage sein, einfache praktische Aufgaben selbständig zu lösen. orkenntnisse Abgeschlossenes Grundstudium der Elektrotechnik oder Maschinenbau Inhalt Beleuchtung (hotometrisches Grundgesetz, Lampen, Beleuchtungssysteme); Optische Abbildung (geometrisch optische Abbildung, Objektive, onderabbildungssysteme); Bildverarbeitungssysteme (Anforderungen an Rechnersysteme, arallelsysteme, Bildübertragungskanäle); Applikationen der technischen Bildverarbeitung (machine vision) Medienformen kript Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 2116 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Master Ingenieurinformatik 2009 eite 43 von 65

44 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: UWB-Radarsensorik Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Reiner Thomä Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden verstehen die Wechselwirkungen zwischen Testobjekten und elektromagnetischen Wellen, insbesondere wenn diese einen nicht sinusförmigen erlauf aufweisen. ie kennen die Wirkungsweise breitbandiger Messverfahren und können deren Leistungsfähigkeit analysieren. Die tudierenden sind fähig, theoretische ystembeschreibungen im Zeit- und Frequenzbereich hinsichtlich sensorspezifischer Anwendungsaspekte zu analysieren, um daraus geeignete Messmethoden zu synthetisieren. orraussetzungen für die Teilnahme Modul: Elektrotechnik Modul: Grundlagen der IKT Modul: Elektronik und ystemtechnik eite 44 von 65

45 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Modul: UWB-Radarsensorik UWB-Radarsensorik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Reiner Thomä W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Modul: Elektrotechnik Modul: Grundlagen der IKT Modul: Elektronik und ystemtechnik Inhalt Medienformen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:unbekannt Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden verstehen die Wechselwirkungen zwischen Testobjekten und elektromagnetischen Wellen, insbesondere wenn diese einen nicht sinusförmigen erlauf aufweisen. ie kennen die Wirkungsweise breitbandiger Messverfahren und können deren Leistungsfähigkeit analysieren. Die tudierenden sind fähig, theoretische ystembeschreibungen im Zeit- und Frequenzbereich hinsichtlich sensorspezifischer Anwendungsaspekte zu analysieren, um daraus geeignete Messmethoden zu synthetisieren. Fachkompetenz: ingenieurtechnische Grundlagen zerstörungsfreier Messwerterfassung auf Basis der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen; neueste Technologien und Messverfahren Methodenkompetenz: methodische Aufbereitung eines Messproblems und Zergliederung in Teilaufgaben; Übertragung grundsätzlich bekannter achverhalte auf neue Anwendungsfelder ystemkompetenz: hierarchische trukturierung messtechnischer roblemstellungen und Lösungsansätze ozialkompetenz: Einsatzmöglichkeiten von ensoren zur Lösung sozialer und medizinischer roblemstellungen 1. Einführung, Definitionen und Radioregulierung 2. chwerpunktmäßige Wiederholung und Ergänzungen zur ignal- und ystemtheorie sowie der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen 3. Ultra-Breitband-erfahren (frequenzvariabler inus, FMCW, Impulsverfahren, Rausch- und seudo-rauschverfahren) 4. Antennen mit kurzer Impulsantwort: typische Antennenprinzipien, charakteristische arameter, messtechnische Evaluierung 5. Breitbandradarsensoren; rinzipien, wichtige arameter, Einführung in die ignalverarbeitung, Anwendungen: Abstandsmessung, Ground enetrating Radar, Through Wall Radar, ersonendetektion; Demonstrationsbeispiele 6. Ultrabreitband-Lokalisierung und -ositionierung: aktive und passive erfahren, Trilateration, Fehlerbetrachtung, Demonstrationsbeispiele 7. Impedanzspektroskopie: Messschaltungen, Fehlerkorrektur, Demonstrationsbeispiele interaktives Tafelbild, oweroint-folien, Experimentalvorlesung/ praktische Übungen 2112 eite 45 von 65