Institut für Informationstechnik

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1 Institut für Informationstechnik FG Nachrichtentechnik Prof. Haardt Prof. Thomä FG Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik Prof. Hein FG Digitale Signalverarbeitung N.N. FG Kommunikationsnetze Prof. Seitz FG Grundlagen der Elektrotechnik N.N. FG Theoretische Elektrotechnik Prof. Töpfer FG Drahtlose Verteilsysteme / Digitaler Rundfunk Prof. Del Galdo Prof. Dr.-Ing. Reiner Thomä Helmholtzbau, Zimmer 1516 [email protected] Tel.: Meßtechnik Slide 1

2 Studienschwerpunkt Telekommunikationstechnik Auswahl aus den Wahlpflichtmodulen im 5./6. Semester Elektrotechnik Hochfrequenztechnik 1: Komponenten Elektronische Messtechnik Digitale Signalverarbeitung Kommunikationsnetze Entwurf Integrierter Systeme 1 Informatik Mobilkommunikationsnetze Integrierte Hard- und Softwaresysteme 2 Telematik Slide 2

3 Studienschwerpunkt Telekommunikationstechnik 5./6. Semester Nachrichtentechnik Hochfrequenztechnik 2: Subsysteme Drahtlose Nachrichtenübertragung Elektromagnetisches Feld Elektromagnetische Wellen Analoge und Digitale Filter Praktikum Vertiefung der IKT Slide 3

4 Studienschwerpunkt im M.Sc. Mobilfunk 8./9. Semester Mobile Communication Funksysteme Antennen Messsysteme der IKT Adaptive and Array Signal Processing Funknavigation UWB-Radarsensorik Digitale Messdatenverarbeitung Advanced Network Technologies Slide 4

5 Any content anytime, anywhere, with any access and any device Slide 5

6 Heterogene Telekommunikationssysteme LEO Datenbasis paketvermitteltes Kommunikationsnetz Multimediadienste und Applikation WLL WIMAX Coax xdsl ISDN Power Line fiber to the home DAB DVB-T DVB-H WLAN WIFI Persönliche Nahbereichskommunikation zellulare Mobilfunknetze (UMTS, GSM) mobiles Terminal Slide 6

7 OSI-Schichtenmodell der Kommunikationssysteme Application Presentation Session Anwendung / Inhalt Bedienoberfläche / Dialog Anwenderprogramm Computer / Terminal Transport Network Data Link Physical Layer pakets / messages routing Protokolle Zugriffsverfahren Modulation / Demodulation / Codierung Elektronische Schaltungen Lichtwellenleiter Funk Slide 7

8 Mikrowellen-Schaltungen und Antennen HF- und Mikrowellenmodule Antennensysteme Hochfrequenzmesstechnik Slide 8

9 HF- und Mikrowellen-Messtechnik RF GHz PtxIF PrxIF L5 50Ω TX L2 RX 50Ω 4-6 GHz Ptx_IF: -20, -30, -40 dbm AWG7000 L4 2 GHz 2-4 GHz CH1/CH2: ANALOG OUTPUTS (SYMETRIC) Up to 5 GHz Base band simulation Ethernet Ref. 10 MHz SPLITTER L1 Reference MHz Pref: 15 dbm L3 LeCroy 40 GS/s 6 and 11 GHz bandwidth analog input 4-6 GHz Ref. 10 MHz Ethernet Slide 9 9

10 Antennenmesstechnik Dual pol. ports for vertical stimulation gain [db] Vertical polarization 5 0 Horizontal polarization Slide 10

11 Mehrantennensysteme MIMO: Multiple-Input-Multiple-Output DeMux Rich Scattering Channel Mux M T M R Kanalkapazität: C = M B k= 1 ld 1 + Sk N IEEE n, 248 Mbit/s brutto Slide 11

12 Single Chip UWB Radar Sensor V ee = 3 V RF-clock ADC to DSP Rx Tx Rx Trigger Sampling clock ADC Courtesy M. Kmec, TU Ilmenau to DSP Slide 12

13 Modellierung und Messung der Wellenausbreitung WIMAX IEEE x, 3GPP LTE, LTE Advanced Slide 13

14 Multidimensional (MIMO) Channel Sounder 240 MHz Bandwidth Up to 1h real-time storage Full programmable transmit signal Multiband and multiple sounder operation Switched MIMO access High resolution antenna arrays MEDAV Slide 14

15 Referenzmessung Ilmenauer Innenstadt Slide 15

16 Funk, Kommunikation und Verkehr CAR to CAR Communication C2C Radar - Sensoren Slide 16

17 Through Wall Detection of Breathing Activity Tx antenna Rx antenna Wooden door 40cm 200cm Brick wall 5 times deep breath slow 5 times deep breath fast 4 times flat breathing Test object Slide 17

18 Channel Sounding Messung der Wellenausbreitung Slide 18

19 VISTA Lab Building Stand Baufortschritt Frequency range MHz Chamber size 16x12x9 m 3 Roller dynamometer Table diameter: 6 m R. Thomä 19 19

20 Breitband-Multimedia Zugang APs Users Frequenzen bis ca. 70 GHz und höher? Datenraten über 10 Gb/s R. Thomä

21 Telekommunikationstechnik und Mobilfunk Signale und Systeme Signalverarbeitung Antennen, Felder, Wellen Modulation, Codierung, Detektion Radarsensorik Messung, Simulation und Sensorik Zugriffsverfahren und Netzaspekte Slide 21