Verfügbarkeit: Nachrichtentechnik | Technische Universität München

Nachrichtentechnik: Übertragung - Vermittlung - Verarbeitung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Herter, Eberhard 1934- (VerfasserIn), Lörcher, Wolfgang (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	München [u.a.] Hanser 2004
Ausgabe:	9., bearb. Aufl.
Schlagwörter:	Nachrichtentechnik Lehrbuch
Links:	http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=010665207&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA
Beschreibung:	Literaturverzeichnis Seite 493 - 518
Umfang:	532 S. Ill., graph. Darst.
ISBN:	3446226842

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS EINFUEHRUNG ................................................................................... 21 NACHRICHTENTECHNIK . VON DEN ANFAENGEN BIS ZUM HEUTIGEN STAND ............... 21 WAS BRINGT DAS 21 . JAHRHUNDERT? ..................................................................... 24 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................... 24 TECHNOLOGISCHE UBERRASCHUNGEN ............................................................................................ 24 TECHNISCHER FORTSCHRITT KOSTET ARBEITSPLAETZE .......................................................................... 25 WARUM BRAUCHEN WIR ARBEITSPLAETZE? ....................................................................................... 25 FAX ERSETZT BRIEFZUSTELLUNG ..................................................................................................... 25 UNIVERSELLES WOHN.. VERKEHRS- UND KOMMUNIKATIONSSYSTEM ................................................ 26 KONJUNKTUR UND LNGENIEURNACHWUCHS ................................................................................... 27 ZUKUNFT DER NACHRICHTENTECHNIK ........................................................................................... 27 AUFGABEN UND LOESUNGSWEGE .......................................................................................... 27 COMPUTER . DIENER ODER HERR? ......................................................................................... 28 VOM FERNSPRECHEN ZUM FERNDENKEN ................................................................................... 30 KONSEQUENZEN FUER DIE AUSBILDUNG .................................................................... 32 KONZEPTION DES VORLIEGENDEN BUCHES ............................................................... 33 SIGNALE UND SYSTEME .................................................................. 35 EINFUEHRUNG ........................................................................................................... 35 AUFGABEN DER SYSTEMTHEORIE .................................................................................................. 35 EINTEILUNG DER SIGNALE ............................................................................................................. 35 EINTEILUNG DER NETZWERKE ........................................................................................................ 36 WIEDERHOLUNG EINIGER GRUNDLAGEN ..................................................................... 38 LOGARITHMISCHE VERHAELTNISGROESSEN: PEGEL UND DAEMPFUNG ............................... ...................... 38 GRUNDBEGRIFFE DER WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG ................................................................... 40 GRUNDBEGRIFFE DER INFORMATIONSTHEORIE .............................................................................. .... 43 LNFORMATIONSGEHALT...................................................................................................................43 ENTROPIE ................................................................................................................................... 44 REDUNDANZ ..............................................................................................................................45 INFORMATIONSFLUSC ..................................................................................................................... 45 KANALKAPAZITAET ......................................................................................................................... 46 NACHRICHTENQUADER .................................................................................................................. 46 INHALTSVERZEICHNIS SIGNALBESCHREIBUNG ........................................................................................... 4 7 UEBERSICHT ................................................................................................................................ 47 SINUSFOERMIGE SIGNALE .............................................................................................................. 47 KOMPLEXE KREISFREQUENZ ......................................................................................................... 47 EINFUEHRUNG NEGATIVER FREQUENZEN ........................................................................................... 49 BESCHREIBUNG BELIEBIGER PERIODISCHER SIGNALE ....................................................................... 50 FOURIER-REIHE.......................................................................................................................... 50 KLIRRFAKTOR ................................................................................................................................. 51 KOMPLEXE FOURIER-REIHE ......................................................................................................... 51 BESCHREIBUNG NICHTPERIODISCHER SIGNALE ................................................................................. 53 FOURIER-TRANSFORMATION............................................................................................................ 53 EINHEITSIMPULS, DIRAC-IMPULS ................................................................................................... 54 EINHEITSSPRUNG......................................................................................................................... 55 AUSSAGEN UND GEBRAUCH DER FOURIER-TRANSFORMATION .......................................................... 56 LAPLACE-TRANSFOMATION.......................................................................................................... 58 ZEITFUNKTION UND SPEKTRUM ...................................................................................................... 60 ABTASTSYSTEME ..................................................................................................... 62 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................... 62 ABTASTTHEOREM ......................................................................................................................... 63 Z-TRANSFORMATION ..................................................................................................................... 65 DISKRETE FOURIER-TRANSFORMATION (DFT) UND SCHNELLE FOURIER-TRANSFORMATION (FFT) ............ 65 THEORIE DER NETZWERKE ............................................................................. - 6 6 EINFUEHRUNG .............................................................................................................................. 66 URSACHE UND WIRKUNG ............................................................................................................. 66 LTI-TYP ODER NICHT? ............................................................................................................. 66 EINIGE PRAKTISCH VERWENDETE MEHRTORE ................................................................................... 67 WEITERES VORGEHEN ................................................................................................................ 68 KOMPLEXE FREQUENZ UND EIGENSCHWINGUNGEN ....................................................................... 68 ZWEIPOLE .................................................................................................................................. 70 ZWEIPOLFUNKTION........................................................................................................................ 70 REAKTANUWEIPOLFUNKTION......................................................................................................... 72 VIERPOLE .................................................................................................................................... 74 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................... 74 GRUNDGLEICHUNGEN LINEARER VIERPOLE ..................................................................................... 74 VIERPOLPARAMETER ..................................................................................................................... 75 ZUSAMMENSCHALTUNG VON VIERPOLEN ....................................................................................... 77 BETRIEBSVERHALTEN DES VIERPOLS ............................................................................................... 78 ERSATZSCHALTUNGEN UND VIERPOLKLASSEN .................................................................................. 81 SPEZIELLE VIERPOLE .................................................................................................................... 83 GRUNDBEGRIFFE DER SIEBSCHALTUNGEN ........................................................................................ 83 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................... 83 DARSTELLUNG DER UBERTRAGUNGSFUNKTION .................................................................................... 84 PN-DIAGRAMM UND EIGENSCHAFTEN DER UEBERTRAGUNGSFUNKTION ............................................ 85 BODE-DIAGRAMM ...................................................................................................................... 85 WELLENPARAMETERFILTER............................................................................................................... 87 UBERGANG ZUR BETRIEBSPARAMETERTHEORIE ................................................................................. 90 9 INHALTSVERZEICHNIS GRUNDLAGEN DER VERSTAERKUNG ................................................................................................... 91 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................... 91 GRUNDLAGEN DER RUECKKOPPLUNG ............................................................................................... 91 AUSWIRKUNGEN DER GEGENKOPPLUNG ......................................................................................... 92 STABILITAET ................................................................................................................................... 93 EIN VERSUCH: VERSTAERKUNG DURCH RELAIS ............................................................................ 94 VERSTAERKERVIERPOLE.................................................................................................................... 95 KENNLINIENFELDER UND AUSSTEUERUNG ........................................................................................ 96 OPERATIONSVERSTAERKER ............................................................................................................... 98 NETZWERKANALYSEPROGRAMM SPLCE .................................................................................... 99 GRUNDLAGEN DER SCHWINGUNGSERZEUGUNG .......................................................................... 100 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 100 EINIGE OSZILLATORSCHALTUNGEN ................................................................................................. 102 PHASENREGELKREIS (PHASE-LOCKED LOOP. PLL) ...................................................................... 102 VERSTAERKUNG UND SCHWINGUNGSERZEUGUNG BEI HOHEN FREQUENZEN ...................................... 106 UEBERTRAGUNG DURCH LINEARE SYSTEME ............................................................... 106 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 106 LINEARE SYSTEME UND UEBERTRAGUNGSFUNMION ........................................................................ 106 LMPULSANTWORT UND SPRUNGANTWORT ........................................................................................ 106 BERECHNUNGSMETHODEN FUER DAS UEBERTRAGUNGSVERHALTEN LINEARER NETZWERKE ....................... 107 WEITERES VORGEHEN ................................................................................................................ 108 UEBERTRAGUNGSVERHALTEN SPEZIELLER LINEARER SYSTEME .......................................................... 108 IDEALE UBERTRAGUNG ......................................................................................................... 108 TIEFPASS ................................................................................................................................ 109 HOCHPASS............................................................................................................................... 110 BANDPASS................................................................................................................................ 111 SYSTEMANALYSE IM ZEITBEREICH ....................................................................................... 112 BERECHNUNG VON EINSCHWINGVORGAENGEN MIT DER LAPLACE-TRANSFORMATION ........................... 112 GRUPPENLAUFZEIT UND VERZERRUNGSFREIE UEBERTRAGUNG ............................................................. 115 EINFLUSS VON VERZERRUNGEN AUF DIE UBERTRAGUNG .................................................................. 117 ZUFAELLIGE SIGNALE ............................................................................................... 117 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 117 ZEITMITTELWERTE .................................................................................................................. 117 KORRELATIONSFUNKTIONEN........................................................................................................... 118 LEISTUNGSDICHTESPEMRUM. WIENER-KHINTCHINE-THEOREM....................................................... 120 RAUSCHEN .............................................................................................................................. 121 UEBERTRAGUNGSKANAELE MIT STOERUNGEN DURCH RAUSCHEN .................................. 123 EINFUEHRUNG............................................................................................................................. 123 BITFEHLEWAHRSCHEINLICHKEIT EINES BINAERKANALS .................................................................... 123 PRINZIPIEN DES SIGNALEMPFANGS BEI STARKEN STOERUNGEN ....................................................... 124 UEBERSICHT ............................................................................................................................... 124 HERLEITUNG DES SIGNALANGEPASSTEN FILTERS (MATCHED FILTER) .................................................. 125 KORRELATIONSEMPFANG ............................................................................................................. 126 RADAR-ZIELEXTRAMOREN............................................................................................................ 127 10 INHALTSVERZEICHNIS 2.9 HINWEISE FUER DIE WEITERARBEIT ........................................................................... 128 2.9.1 VORBEMERKUNG ....................................................................................................................... 128 2.9.2 DIGITALE SIGNALVERARBEITUNG (DSV) ........................................................................................ 128 2.9.3 NETZWERKANALYSE ................................................................................................................... 128 3 WELLENAUSBREITUNG ................................................................... 129 3.1 BEISPIELE FUER DIE WELLENAUSBREITUNG ............................................................... 129 3.1.1 EINFUEHRENDE UEBERLEGUNGEN ................................................................................................... 129 3.1.2 WEITERES VORGEHEN ................................................................................................................ 130 3.2 EINFUEHRUNG IN DIE MAXWELL SCHEN GLEICHUNGEN ............................................. 130 3.2.1 ERINNERUNG AN EINIGE GRUNDLAGEN DER ELEKTROTECHNIK UND MATHEMATISCHE HILFSMITTEL ........ 130 3.2.2 FORMEN DER MAXWELL SCHEN GLEICHUNGEN ........................................................................ 133 3.3 LEITUNGSGLEICHUNGEN FUER TEM-LEITUNGEN ....................................................... 134 3.3.1 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 134 3.3.2 DIFFERENZIALGLEICHUNGEN DER LEITUNG ...................................................................................... 136 3.3.3 LEITUNGSGLEICHUNGEN BEI SINUSFOERMIGER ERREGUNG .............................................................. 137 3.4 AUSBREITUNGSVORGAENGE BEI TEM-LEITUNGEN .................................................... 139 3.4.1 ANSCHAULICHE BESCHREIBUNG .................................................................................................. 139 3.4.2 RECHNERISCHER BEWEIS DER WELLENAUSBREITUNG AUF EINER VERLUSTLOSEN LEITUNG ...................140 3.4.3 AUSBREITUNG BEI SINUSERREGUNG ............................................................................................. 141 3.4.4 VORGAENGE AN EINER STOSSSTELLE DES WELLENWIDERSTANDES ................................................... 143 3.4.5 GLEICHSPANNUNGSSCHALIVORGAENGE BEI STOSSSTELLEN AN BEIDEN LEITUNGSENDEN ...................... 144 TEM-LEITUNG MIT SINUSERREGUNG ...................................................................... 147 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 147 VORUEBERLEGUNGEN ................................................................................................................ 147 LEITUNG ALS VIERPOL .......................................................................................................... 147 EINGANGSWIDERSTAND ..............................................................................................................148 LEITUNGSGLEICHUNGEN FUER VERLUSTFREIE LEITUNGEN .................................................................... 148 TRANSFORMATIONSEIGENSCHAFTENVERIUSTFREIER LEITUNGEN BEI SINUSFOERMIGER ERREGUNG ............ 149 EINFUEHRUNG .......................................................................................................................... 149 EINGANGSWIDERSTAND DER VERLUSIIREIEN LEITUNG ...................................................................... 149 REFLEXIONSFAKTOR UND STROM-LSPANNUNGSVERTEILUNG ..............................................................150 REFLEXIONSFAKTORKARTE UND SMITH-DIAGRAMM ......................................................................... 153 MESSLEITUNG ........................................................................................................................... 155 UBERTRAGUNG AUF VERLUSTBEHAFTETEN LEITUNGEN ..................................................................... 155 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 155 KENNGROESSEN DER LEITUNG BEI VERSCHIEDENER FREQUENZ ......................................................... 156 LEITUNGEN DER UBERTRAGUNGSTECHNIK ...................................................................................... 158 SUPRALEITENDE KOAXIALKABEL ................................................................................................... 158 11 INHALTSVERZEICHNIS GEKOPPELTE LEITUNGEN ..................................................................................... 159 KOPPLUNGEN ZWISCHEN NACHRICHTENLEITUNGEN .................................................................... 159 NEBENSPRECHEN ................................................................................................................ 159 RICHTKOPPLER........................................................................................................................... 161 BEEINFLUSSUNG VON NACHRICHTENLEITUNGEN DURCH ENERGIEREICHE SYSTEME ............................. 161 VERURSACHER DER STOERUNGEN UND GEGENMASSNAHMEN .......................................................... 161 ERSATZSCHALTBILD EINER INDUKTIV BEEINFLUSSTEN FERNMELDELEITUNG ........................................... 163 LEITUNGEN. DIE NICHT VOM TEM-TYP SIND ........................................................ 164 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 164 HOHLLEITER ...............................................................................................................................165 LICHTWELLENLEITER .....................................................................................................................166 STREIFENLEITER ........................................................................................................................ 168 AUSBREITUNG IM FREIEN RAUM ........................................................................... 169 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 169 STRAHLUNG ............................................................................................................................... 169 FUNKFELD MIT UNGESTOERTER AUSBREITUNG ................................................................................... 171 EINFLUESSE AUF DIE AUSBREITUNG IN VERSCHIEDENEN WELLENBEREICHEN ..................................... 172 FUNKTION DER ANTENNE ............................................................................................................ 173 NAHFELD .................................................................................................................................. 173 DOPPELKEGELLEITUNG..........................................................................................................174 HERTZ SCHER DIPOL ...................................................................................................................175 GLOSSAR: ANTENNENBEGRIFFE ..................................................................................................... 176 ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT (EMV) ..................................................... 177 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 177 EINIGE BEGRIFFSBESTIMMUNGEN ............................................................................................... 178 BEISPIELE FUER EMV-PROBLEME ............................................................................................... 179 HINWEISE FUER DIE WEITERARBEIT ................................................................................................180 NACHRICHTENVERARBEITUNG .......................................................... 181 EINFUEHRUNG ........................................................................................................ 181 BEDEUTUNG NACHRICHTENVERARBEITENDER SYSTEME .................................................................. 181 BEISPIEL ZUR NACHRICHTENVERARBEITUNG: TASCHENRECHNER ....................................................183 BEDIENUNGSELEMENTE DES TASCHENRECHNERS ......................................................................... 183 ANFORDERUNGEN AN EINEN TASCHENRECHNER ............................................................................. 184 BLOCKSCHALTBILD DES TASCHENRECHNERS ................................................................................... 185 ABLAUF EINER MULTIPLIKATION ................................................................................................... 185 WEITERE VERARBEITUNGSABLAEUFE ............................................................................................... 186 ERKENNTNISSE AUS DEM BEISPIEL ......................................................................................... 187 INHALTSVERZEICHNIS . . BEISPIELE TECHNISCH WICHTIGER CODES ................................................................................... 188 DUALCODE ............................................................................................................................... 188 GRAY-CODE ............................................................................................................................. 189 FEHLERSICHERUNG DURCH PARITAETSBIT ......................................................................................... 189 CODES MIT KONSTANTEM GEWICHT (,W-AUS-N -CODES) ............................................................. 191 CODES ZUR DARSTELLUNG VON DEZIMALZIFFERN (BCD-CODES) ....................................................191 ALPHANUMERISCHE CODES ....................................................................................................... 192 ANALOGLDIGITAL- UND DIGITAVANALOG-UMSETZER ........................................................................ 192 DIGITALTECHNIK ..................................................................................................... 195 ALGEBRA DER LOGIK .................................................................................................................. 195 GRUNDOPERATIONEN .................................................................................................................. 195 RECHENREGELN ........................................................................................................................ 196 FUNKTIONEN ZWEIER VERAENDERLICHER ........................................................................................ 196 FUNKTIONEN VON DREI UND MEHR VERAENDERLICHEN .................................................................... 198 SCHALTNETZE ............................................................................................................................ 199 ALLGEMEINES ..................................................................................................................... 199 DISJUNKTIVE UND KONJUNKTIVE NORMALFORM .............................................................................. 200 VEREINFACHUNG VON SCHALTFUNKTIONEN ..................................................................................... 201 SCHALTNETZE MIT MEHREREN AUSGAENGEN ................................................................................. 204 PROGRAMMIERBARE LOGIKBAUSTEINE ......................................................................................... 205 SCHALTKREISTECHNOLOGIEN.................................................................................................. 207 DIODENSCHALTKREISE.......................................................................................................... 208 TTL-(TRANSISTOR-TRANSISTOR-LOGIK-)SCHALTE ..................................................................... 208 CMOS-SCHALTKREISE............................................................................................................... 210 KENNDATEN DER SCHALTKREISFAMILIEN ....................................................................................... 211 LOGISCHE - REALE SCHALTUNG .................................................................................................. 212 KIPPSCHALTUNGEN UND FLIPFLOPS ......................................................................................... 213 EINSPEICHER-RS-KIPPGLIED..................................................................................................... 213 MEHRSPEICHER-RS-KIPPGLIEDER ............................................................................................... 216 FLIPFLOP-TYPEN........................................................................................................................ 217 SCHALTWERKE ........................................................................................................................... 219 GRUNDBEGRIFFE DER AUTOMATENTHEONE ................................................................................... 219 MEALY-AUTOMAT ...................................................................................................................... 220 MOORE-AUTOMAT...................................................................................................................... 222 SCHALTWERK-SYNTHESE............................................................................................................. 222 ZAEHLER .................................................................................................................................. 225 SYNCHRONE ZAEHLER .................................................................................................................. 225 ASYNCHRONE ZAEHLER ................................................................................................................ 227 REGISTERBLOCK......................................................................................................................... 228 PRUEFEN UND TESTEN DIGITALER SCHALTUNGEN .............................................................................. 229 ELEMENTE EINES RECHNERS ................................................................................. 232 HARDWARE-BAUGRUPPEN .......................................................................................................... 232 INFOMATIONSDARSTELLUNG......................................................................................................... 234 DATEN ..................................................................................................................................... 235 BEFEHLE .................................................................................................................................. 237 13 INHALTSVERZEICHNIS PROZESSOR ......................................................................................................... 240 ARITHMETISCHE UND LOGISCHE VERKNUEPFUNGEN ......................................................................... 240 ADDITION UND ADDIEWERK ....................................................................................................... 240 RECHENWERK FUER ADDITION UND SUBTRAKTION ............................................................................ 243 LOGISCHE VERKNUEPFUNGSEINHEIT .............................................................................................. 245 ARITHMETISCH-LOGISCHE VERKNUEPFUNGSEINHEIT .......................................................................... 245 SCHIEBEOPERATIONEN ............................................................................................................... 246 VERGLEICHSOPERATIONEN ........................................................................................................... 247 ZUSAMMENSCHALTEN VON REGISTERBLOCK UND ALU ................................................................. 247 RECHENWERKE..................................................................................................................... 248 STATUSREGISTER ................................................................................................................. 248 MULTIPLIKATION................................................................ ..........................................................249 DIVISION ............................................................................................................................. 251 WEITERE OPERATIONEN DES RECHENWERKS ........................................................................... 252 GLEITPUNKT-RECHENWERK ........................................................................................................ 252 LEITWERK ................................................................................................................................. 253 CLSC (COMPLEX LNSTRUCTION SET COMPUTER) .......................................................................... 254 RLSC (REDUCED LNSTRUCTION SET COMPUTER) .......................................................................... 254 DER ABLAUF VON BEFEHLEN ....................................................................................................... 255 MIKROPROGRAMM-STEUERUNG ................................................................................................... 256 BEFEHLSABLAUF MIT MIKROPROGRAMM-STEUERUNG ...................................................................... 258 ADRESSIERUNG .................................................................................................................... 260 FLIESSBANDVERARBEITUNG........................................................................................................ 261 VERBINDUNGSNETZ .................................................................................................................... 263 ALLGEMEINES ...........................................................................................................................263 BUS-SYSTEME ......................................................................................................................... 263 UNTERBRECHUNG. UNTERBRECHUNGSWERK ................................................................................... 266 ANWENDUNGEN ................................................................................................................... 266 UNTERBRECHUNG....................................................................................................................... 267 UNTERBRECHUNGSWERK ............................................................................................................. 267 WEITERENTWICKLUNGEN .......................................................................................................... 268 METHODEN .............................................................................................................................268 BEISPIELE ................................................................................................................................ 270 KLASSIFIZIERUNG .................................................................................................................. 271 SPEICHER ........................................................................................................... 273 EINLEITUNG............................................................................................................................. 273 SELEKTION ................................................................................................................................ 274 SCHREIB-LESE-SPEICHER....................................................................................................... 276 SPEICHERELEMENT ................................................................................................................. 277 SPEICHERBAUSTEIN................................................................................................................ 277 AUFBAU DES SPEICHERS ..................................................................................................... 278 FESTWERTSPEICHER ................................................................................................................ 278 SONDERFORMEN ........................................................................................................................ 279 PROGRAMMIERUNG ................................................................................................ 281 SPRACHEBENEN ....................................................................................................................... 281 MASCHINENSPRACHE................................................................................................................ 281 ACSEMBLERSPRACHE ................................................................................................................. 282 INHALTSVERZEICHNIS PROBLEMORIENTIERTE SPRACHEN ............................................................................................... 282 MASCHINENUNABHAENGIGE ZWISCHENSPRACHEN ......................................................................... 284 PROGRAMMIERMETHODEN.......................................................................................................... 285 STRUKTURIERTE PROGRAMMIERUNG ............................................................................................... 285 MODULARE PROGRAMMIERUNG ................................................................................................... 287 OBIEKTORIENTIERTE PROGRAMMIERUNG ........................................................................................ 287 DATENSTRUKTUREN..................................................................................................................... 288 STATISCHE STRUKTUREN .............................................................................................................. 288 DYNAMISCHE STRUKTUREN ......................................................................................................... 289 IMPLEMENTIERUNGEN................................................................................................................ 289 BETRIEB VON RECHNERN ....................................................................................... 293 BETRIEBSSYSTEME.................................................................................................................... 293 BETRIEBSARTEN ......................................................................................................................... 294 AUFGABEN EINES BETRIEBSSYSTEMS ......................................................................................... 296 BETRIEBSMITIELVEWALT~NG....................................................................................................... 296 SPEICHERVE~ALTUNG............................................................................................................... 296 ................................................................................................................. 299 PROZESSO~~RGABE EIN-/AUSGABE ..................................................................................................................... 299 DATEISYSTEM........................................................................................................................... 300 SCHUTZ, SCHUTZKONZEPTE, STOERER ....................................................................................... 300 BEDIENERSCHNITTSTELLE ............................................................................................................. 302 BEISPIEL FUER WEITERENTWICKLUNG ............................................................................................. 303 SYSTEMPROGRAMME................................................................................................................ 303 EDITOR ..................................................................................................................................... 303 UEBERSETZER ........................................................................................................................... 304 BINDER UND LADER .................................................................................................................. 307 INTERPRETER .......................................................................................................................... 307 DEBUGGER .............................................................................................................................. 308 BROWSER ................................................................................................................................ 308 DATENBANKEN ......................................................................................................................... 308 ECHTZEITVERARBEITUNG ..................................................................................... 310 ECHTZEITVERARBEITUNGSSYSTEM ................................................................................................ 310 BEISPIELE ............................................................................................................................... 310 SICHERHEITSKRITISCHE ANWENDUNGEN ..................................................................................... 311 RECHNER IN ECHTZEITVERARBEITUNGSSYSTEMEN ......................................................................... 311 ARCHITEKTUR ........................................................................................................................... 311 BUSSYSTEME ...........................................................................................................................312 MULTITASKING.......................................................................................................................... 312 ECHTZEIT-BETRIEBSSYSTEME...................................................................................................... 313 PROZESSPERIPHERIE................................................................................................................ 313 EINCHIP-MIKROCONTROLLER.......................................................................................................... 314 ANWENDUNGEN .................................................................................................... 315 GRAFISCHE DATENVERARBEITUNG ................................................................................................ 315 KUENSTLICHE INTELLIGENZ ............................................................................................................ 315 15 INHALTSVERZEICHNIS 4.10.3 MULTIMEDIA ............................................................................................................................. 315 4.10.4 VIRTUELLE REALITAET .................................................................................................................... 316 4.11 EIGENSCHAFTEN NACHRICHTENVERARBEITENDER SYSTEME ...................................... 317 4.11.1 LEISTUNG ................................................................................................................................. 317 4.11.2 SICHERHEIT .............................................................................................................................. 318 4.11.3 ZUVERLAESSIGKEIT ....................................................................................................................... 319 4.12 FLEXIBLE VERNETZUNG ........................................................................................... 319 5 NACHRICHTENUEBERTRAGUNG ........................................................... 321 5.1 EINFUEHRUNG .......................................................................................................... 321 5.2 MODULATION .......................................................................................................... 321 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 321 GRUNDBEGRIFFE DER MODULATION ......................................................................................... 321 EINFUEHRENDES BEISPIEL: LINEARE MODULATION ........................................................................... 321 UEBERSICHT UEBER DIE MODULATIONSVERFAHREN ...........................................................................325 AMPLITUDENMODULATION (AM) .................................................................................................. 325 EINSEITENBAND-VERFAHREN.......................................................................................................329 EINSEITENBANDMODULATION OHNE TRAEGER ................................................................................. 329 RESTSEITENBANDMODULATION .................................................................................................... 331 WINKELMODULATION .................................................................................................................. 331 GRUNDLAGEN DER FREQUENZ- UND PHASENRNODULATION ............................................................. 331 SCHALTUNGSBEISPIELE ZUR WINKELMODULATION ..........................................................................334 MODULATION EINES SINUSTRAEGERS DURCH DIGITALE MODULIERENDE SIGNALE (ASK, FSK, PSK) ....338 GRUNDLAGEN DER PSK-VERFAHREN ........................................................................................338 REALISIERUNG VON PSK-MODEMS ............................................................................................339 WERTKONTINUIERLICHE PULSMODULATIONSVERFAHREN ..................................................................... 342 UEBERSICHT ...............................................................................................................................342 PULSAMPLITUDENMODULATION (PAM) ......................................................................................... 342 WERTDISKRETE PULSMODULATIONSVERFAHREN ...............................................................................342 PULSCODEMODULATION (PCM) ............................................................................................342 DPCM. DELTAMODULATION UND VERWANDTE VERFAHREN ............................................................343 VERGLEICH DER VERSCHIEDENEN VERFAHREN ................................................................................ 345 EINFUEHRUNG.............................................................................................................................345 WAS IST ..GUTE UEBERTRAGUNGSQUALITAET ? .................................................................................. 345 ALLGEMEINE DEFINITIONEN ZUR NACHRICHTENUEBERTRAGUNG .......................................................... 346 RICHTUNGSTRENNUNG ................................................................................................................ 348 AUFGABEN UND LOESUNGSWEGE ................................................................................................348 ECHOS UND DEREN BEKAEMPFUNG ............................................................................................. 349 ANALOGE UEBERTRAGUNG ............................................................................................................ 351 UEBERTRAGUNGSSTRECKEN MIT VERSTAERKERN ................................................................................. 351 INHALTSVERZEICHNIS EINFLUSS VON VERZERRUNGEN UND STOERUNGEN ........................................................................... 352 STOERABSTANDSGEWINN DURCH MODULATION ................................................................................. 353 DIGITALE UBERTRAGUNG ............................................................................................................. 355 DIGITALE UBERTRAGUNGSSTRECKE ................................................................................................ 355 SPEKTRUM DES DIGITALSIGNALS UND BENOETIGTE KANALBANDBREITE ............................................... 356 STOEREINFLUESSE.......................................................................................................................... 357 EMPFANG UND REGENERIERUNG ................................................................................................ 358 JITTERPROBLERNE........................................................................................................................ 359 ADAPTIVE SYSTEME ................................................................................................................. 360 VERZERRUNGEN DURCH MEHRWEGEAUSBREITUNG .......................................................................... 360 NACHRICHTEN- UND SIGNALAUFBEREITUNG ............................................................. 361 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 361 QUELLENCODIERUNG .................................................................................................................. 363 KANALCODIERUNG...................................................................................................................... 365 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 365 GRUNDIDEEN DER KANALCODIERUNG ANHAND EINFACHER BEISPIELE .............................................. 366 MODERNE KANALCODIERUNGSVERFAHREN................................................................................... 368 KRYPTOLOGIE............................................................................................................................. 369 MULTIPLEXBILDUNG ................................................................................................ 369 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 369 TRAEGERFREQUENZTECHNIK (TF-TECHNIK) .......................................................................................................................... 369 PCM-GRUNDSYSTERN................................................................................................................ 370 PLESIOCHRONE DIGITALE HIERARCHIE (PDH) ................................................................................ 371 SYNCHRONE DIGITALE HIERARCHIE (SDH) .................................................................................... 373 ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE (ATM) .................................................................................... 374 GRUNDPRINZIP .......................................................................................................................... 374 ATM ALS GRUNDLAGE DES B-ISDN .......................................................................................... 375 ATM-VERMITTLUNG .................................................................................................................... 376 UBERTRAGUNG AUF KUPFERLEITUNGEN .................................................................... 377 EINFUEHRUNG ........................................................................................................................... 377 PCM-UBERTRAGUNGSSTRECKE.................................................................................................... 377 POWER LINE CARRIER (PLC) .................................................................................................... 377 ADSL UND HDSL .................................................................................................................. 378 UBERTRAGUNG AUF FUNKWEGEN ............................................................................ 378 EINFUEHRUNG 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FASEREIGENSCHAFTEN........................................................................................................... 389 SENDER ................................................................................................................................... 391 EMPFAENGER (OPTOELEKTRISCHE WANDLER) ............................................................................. 394 VERBINDUNGSTECHNIKEN........................................................................................................... 397 EINIGE SPEZIELLE KOMPONENTEN ....................................................................................... 399 ICHTWELLENLEITER-UEBERTRAGUNGSSYSTEME ............................................................................ 400 EINFUEHRUNG .............................................................................................................................400 SYSTEMEIGENSCHAFTEN ..................................................................................................... 401 MESSTECHNIK........................................................................................................................... 403 OPTISCHE MULTIPLEXBILDUNG UND RICHTUNGSTRENNUNG ...........................................................406 SOLITONEN................................................................................................................................ 406 KOHAERENTE SYSTEME ............................................................................................................... 407 EINFUEHRUNA ............................................................................................................................. 407 E~RIFFSBESTIMMUNEN 407 ANHAND ..ELEKTRISCHER UEBERTRAGUNGSVERFAHREN ............................... PROBLEME UND LOESUNGSWEGE BEI KOHAERENTEN OPTISCHEN UBERTRAGUNGSVERFAHREN ................409 . . .. SYSTEMBEISPIELE ....................................................................................................................411 OPTISCHE VERSTAERKER ............................................................................................................... 411 EINFUEHRUNG .............................................................................................................................411 HALBLEITEWERSTAERKER ............................................................................................................... 412 FASEWERSTAERKER................................................................ ..................................................... 413 VERGLEICH: HALBLEITER- UND FASEWERSTAERKER ......................................................................... 414 OPTOELEKTRONISCHE INTEGRATION (OEIC) ..............................................................................415 EIN EINFUEHRENDES BEISPIEL .....................................................................................................415 MOTIVATIONEN FUER OELC ........................................................................................................... 415 NACHRICHTENVERMITTLUNG ............................................................. 417 EINFUEHRUNG .......................................................................................................... 417 ENTWICKLUNG DER DURCHSCHALTEVERMITTLUNG ..................................................... 417 DIREKTWAHLSYSTEME IM ORTSNETZ .......................................................................................... 417 KLASSISCHE ORTSVERMITTLUNGSSYSTEME MIT INDIREKTER STEUERUNG ......................................... 420 KLASSISCHES LANDESFERNWAHLNETZ ......................................................................................... 420 ZEICHENGABE ....................................................................................................................... 422 RECHNERGESTEUERTE DIGITALE VERMITTLUNG ................................................................................ 424 NACHRICHTENVERKEHRSTHEORIE ............................................................................. 425 EINFUEHRUNG .............................................................................................................................425 EIGENSCHAFTEN DES FERNSPRECHVERKEHRS ......................................................................... 426 VERFUSTSYSTERNE ...................................................................................................................... 428 CHARAKTERISTISCHE VERKEHRSGROESSEN ........................................................................................ 428 INHALTSVERZEICHNIS HERLEITUNG DER ERLANG SCHEN VERLUSTFORMEL ........................................................................... 429 BERECHNUNGVONVERLUSTSYSTEMEN ........................................................................................... 431 WARIESYSTEME ........................................................................................................................ 434 BESCHREIBUNG UND CHARAKTERISTISCHE GROESSEN ....................................................................... 434 KOMPLEXERE WARIESYSTEME ................................................................................................... 437 SIMULATION VON NACHRICHTENSYSTEMEN ................................................................................... 438 EINFUEHRUNG IN DIE PAKETVERMITILUNG ................................................................ 438 VERMITTLUNGSPRINZIPIEN FUER RECHNERKOMMUNIKATION ............................................................. 438 KOMMUNIKATIONSBEZIEHUNGEN........................................................................................439 DAS ISO-REFERENZMODELL ................................................................................... 440 GRUNDGEDANKEN..................................................................................................................... 440 7-SCHICHTEN-MODELL................................................................................................................ 442 VERTEILTE SYSTEME ............................................................................................... 443 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 443 VIELFACHZUGRIFF ........................................................................................................................ 443 VERTEILTE VERMITTLUNG BEIM SATELLITEN-VIELFACHZUGRIFF ............................................................. 443 BEISPIEL CDMA: SSMA-SYSTEM ............................................................................................ 445 LOKALE NETZE ......................................................................................................................... 445 ZUGRIFFSVERIAHREN ................................................................................................................... 445 FDDL ...................................................................................................................................... 448 DQDB .................................................................................................................................... 450 ISDN .................................................................................................................... 451 EINFUEHRUNG 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EINFUEHRUNG .......................................................................................................... 459 KLASSISCHER FERNSPRECHANSCHLUSS ................................................................ 459 LEITUNGEN IM TEILNEHMERANSCHLUSSBEREICH ........................................................................... 459 DATENUEBERTRAGUNG IM SPRACHKANAL ....................................................................................... 460 MOEGLICHKEITEN ZUR MEHRFACHNUTZUNG ..................................................................................... 460 ALTERNATIVEN ZUR KLASSISCHEN FERNSPRECHLEITUNG ................................................................... 462 ISDN (INTEGRATED SERVICES DIGITAL NETWORK) ................................................. 462 MOBILKOMMUNIKATION ....................................................................................... 463 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 463 PROBLEME UND LOESUNGSWEGE ................................................................................................ 463 ZELLULARE STRUKTUREN ............................................................................................................ 463 BASISSTATIONEN: TERRESTRISCH ODER SATELLIT? ............................................................................ 464 MEHIWEGEAUSBREITUNG........................................................................................................... 465 MODULATION UND CODIERUNG .................................................................................................... 465 MULTIPLEXBILDUNG UND VIELFACHZUGRIFF ................................................................................ 466 WEITERE PROBLEME UND LOESUNGSWEGE ................................................................................... 467 MOBILFUNKSTANDARD GSM ........................................................................................................ 467 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 467 KANAELE FUER ZEICHENGABE UND STEUERUNG .............................................................................. 468 VERBINDUNGSAUFBAU........................................................................................................... 468 BETRIEB DER MOBILSTATION ................................................................................................. 470 PERSOENLICHE KOMMUNIKATION ............................................................................ 471 UNIVERSALNETZ FUER KOMMUNIKATION. ORTUNG UND NAVIGATION ......................... 472 NEUE AERA IRN ANSCHLUSSNETZ ................................................................................................. 472 NEUE TECHNOLOGIEN REVOLUTIONIEREN DEN TEILNEHRNERANSCHLUSS ............................................472 AUSGANGSSITUATION ................................................................................................................. 472 LINE RADIO CONVERTER (LRC) ................................................................................................. 472 FLEXIBLE ANSCHLUSSLEITUNG (FAL) ............................................................................................474 EIN NEUARTIGES ANSCHLUSSNETZ ............................................................................................... 474 KURZFRISTIGER NUTZEN DER FLEXIBLEN ANSCHLUSSLEITUNG (FAL) ...................................................474 MOBILNETZBETREIBER .............................. .............................................................................. ...474 STRASSENVERKEHR ................................... .............................................................................. ...475 TELEKOMMUNIKATION................................................................................................................475 OEFFENTLICHE DIENSTE ................................................................................................................475 PRIVATE DIENSTLEISTUNGEN .......................................................................................................475 MULTI-USER-SERVICE................................................................................................................. 475 UNIVERSELLES ANSCHLUSSNETZ ........................................................................................... 476 EINFUEHRUNG ............................................................................................................................. 476 FREQUENZZUTEILUNG................................................................................................................. 476 VERRNITTLUNGSTECHNIK ............................................................................................................... 477 ERSTZUGRIFF .............................................................................................................................. 478 20 INHALTSVERZEICHNIS 7.6.5.5 LAUFENDE ORTUNG ................................................................................................................... 478 7.6.6 VORTEILE DES UNIVERSALNETZES ............................................................................................. 479 7.6.7 ZUKUENFIIGER ENDZUSTAND DES UNIVERSALNETZES ..................................................................... 479 ORTUNG UND NAVIGATION .......................................................... 481 8.1 EINFUEHRUNG ....................................................................................................... 481 8.2 RADAR ................................................................................................................. 482 GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS) .................................................................... 483 AUFGABEN UND LOESUNGSWEGE ................................................................................................ 483 WESENTLICHE SYSTEMEIGENSCHAFIEN ....................................................................................... 484 ERGAENZUNGEN UND ANWENDUNGEN ........................................................................................ 485 DIFFERENZIAL-GPS .................................................................................................................... 485 PSEUDOLIT ................................................................................................................................ 485 INTEGRITAETSPRUEFUNG ............................................................................................................. 485 SYNCHRONISATION WELTWEITER NACHRICHTENNETZE .................................................................... 486 NACHRICHTENTECHNIK IM MENSCHEN ........................................... 487 9.1 EINFUEHRUNG .......................................................................................................... 487 9.2 NERVENZELLE ......................................................................................................... 487 9.3 VERMUTUNGEN ZUR ARBEITSWEISE DES GEHIRNS .................................................. 491 LITERATUR ..................................................................................................... 493
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