Information und Kommunikation: Grundlagen und Verfahren der Informationsübertragung ; mit 24 Tabellen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Teubner
2006
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Lehrbuch : Informationstechnik
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Auch als Internetausgabe |
| Beschreibung: | IX, 294 S. Ill., graph. Darst. 24 cm |
| ISBN: | 3835101226 9783835101227 |
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MARKUS HUFSCHMID INFORMATION UND KOMMUNIKATION GRUNDLAGEN UND VERFAHREN
DER INFORMATIONSUEBERTRAGUNG MIT 147 ABBILDUNGEN UND 24 TABELLEN TEUBNER
INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 INFORMATIONSTHEORIE 5 2 WAS IST EIN
*BIT"? 7 2.1 UNGEWISSHEIT 8 2.2 INFORMATION 13 2.3 ZUSAMMENFASSUNG 16 3
QUELLENCODIERUNG 17 3.1 EINLEITUNG 17 3.2 CODEBAEUME MIT
WAHRSCHEINLICHKEITEN 19 3.3 KRAFT'SEHE UNGLEICHUNG 20 3.4 HUFFMAN CODE
22 3.5 AUSSAGEN UEBER DIE MITTLERE CODEWORTLAENGE BEI OPTIMALEN
PRAEFIXFREIEN CODES 26 3.6 CODIERUNG VON SYMBOLKETTEN 28 3.7
BLOCKCODIERUNG VON NACHRICHTENQUELLEN 29 4 KANALKAPAZITAET 33 4.1
INFORMATIONSRATE 33 4.2 SHANNONS THEOREM, KANALKAPAZITAET 33 4.3
KANALKAPAZITAET DES GAUSS'SEHEN KANALS 35 KANALCODIERUNG 37 5 EINLEITUNG
39 5.1 DEFINITION EINIGER BEGRIFFE 39 5.2 RECHNEN IN RESTKLASSEN 40 5.3
EIN EINFACHES BEISPIEL 42 6 BLOCKCODES 43 6.1 DEFINITION 43 6.2 HAMMING
CODES 43 6.3 CODEEIGENSCHAFTEN 48 6.4 BERECHNUNG DER
RESTFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT 52 6.5 DICHTGEPACKTE CODES 54 7 LINEARE
BLOCKCODES 55 7.1 SYSTEMATISCHE FORM DER GENERATORMATRIX 58 7.2
PRUEFMATRIX 60 7.3 DECODIERUNG 61 7.4 MATHEMATISCHER EXKURS 63 8
ZYKLISCHE CODES ' 65 8.1 POLYNOMDARSTELLUNG 65 8.2 GENERATORPOLYNOM 66 ,
8.3 SYSTEMATISCHE FORM 67 / 8.4 CODIERUNG VON ZYKLISCHEN CODES 69 8.5
DECODIERUNG VON ZYKLISCHEN CODES 73 8.6 FEHLERERKENNENDE CRC-CODES 74 9
REED-SOLOMON CODES 77 9.1 EINLEITUNG 77 9.2 RECHNEN IM ENDLICHEN KOERPER
GF(2 M ) 79 9.3 DISKRETE FOURIERTRANSFORMATION 81 9.4 REED-SOLOMON CODES
84 VIII INHALTSVERZEICHNIS 10 FALTUNGSCODES 87 10.1 DARSTELLUNG EINES
FALTUNGSCODES 88 10.2 DECODIERUNG 90 11 TURBO CODES 95 11.1 ENCODER 95
11.2 DECODER 97 11.3 MAXIMUM A POSTERIORI DECODING 98 11.4
LEISTUNGSFAEHIGKEIT 101 11.5 ANWENDUNGEN 102 STOCHASTISCHE PROZESSE UND
RAUSCHEN 105 12 BESCHREIBUNG STOCHASTISCHER SIGNALE 107 12.1 LINEARER
MITTELWERTE 109 12.2 QUADRATISCHER MITTELWERTE 109 12.3
AUTOKORRELATIONSFUNKTION 110 12.4 SPEKTRALE LEISTUNGSDICHTE 111 12.5
ZUFALLSSIGNALE IN LINEAREN, ZEITINVARIANTEN SYSTEMEN 112 12.6
KREUZKORRELATION 115 13 RAUSCHEN IN TECHNISCHEN SYSTEMEN 117 13.1
URSACHEN DES RAUSCHENS 117 13.2 RAUSCHZAHL UND RAUSCHTEMPERATUR 119 13.3
KASKADIERUNG VON RAUSCHENDEN ZWEITOREN 120 DIGITALE MODULATIONSVERFAHREN
123 14 GRUNDLAGEN 125 14.1 DARSTELLUNG VON BANDPASS-SIGNALEN 125 14.2
RAUSCHEN 127 14.3 BERECHNUNG DER BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT 132 15
BEISPIELE VON MODULATIONSARTEN 137 15.1 BINAERE AMPLITUDENUMTASTUNG 137
15.2 BINAERE PHASENUMTASTUNG 138 15.3 BINAERE FREQUENZUMTASTUNG 140 15.4
MEHRSTUFIGE MODULATIONSVERFAHREN 146 15.5 ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION
MULTIPLEXING - OFDM 150 15.6 TRELLISCODIERTE MODULATION-TCM 152 16
VERGLEICH DER MODULATIONSVERFAHREN 155 17 MATCHED FILTER 157 17.1
AUFGABENSTELLUNG 157 17.2 BERECHNUNG DER ENTSCHEIDUNGSVARIABLEN 157 17.3
OPTIMIERUNGSKRITERIUM 158 17.4 INTERPRETATION DES MATCHED FILTERS IM
FREQUENZBEREICH 160 18 MATCHED FILTER EMPFAENGER 163 18.1 HERLEITUNG DES
OPTIMALEN BINAEREN EMPFAENGERS * 163 18.2 BERECHNUNG DER
BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT 166 18.3 BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT BEI
ANTIPODALER SIGNALISIERUNG 169 18.4 BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT BEI
ORTHOGONALER SIGNALISIERUNG 169 18.5 VERALLGEMEINERUNG AUF MEHRSTUFIGE
MODULATIONSVERFAHREN 170 BASISBANDUEBERTRAGUNG 171 19
DIGITALSIGNALUEBERTRAGUNG IN TIEFPASSSYSTEMEN 173 19.1 MODELL DES
UEBERTRAGUNGSSYSTEMS 173 19.2 INTERSYMBOL-INTERFERENZ 175 19.3 ERSTES
NYQUIST-KRITERIUM 176 19.4 ZWEITES NYQUIST-KRITERIUM 180
INHALTSVERZEICHNIS IX 19.5 DRITTES NYQUIST-KRITERIUM 182 ANALOGE
MODULATIONSVERFAHREN 183 20 AMPLITUDENMODULATION 185 20.1 MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG 185 20.2 DEMODULATION 190 20.3 MODULATOREN 193 20.4
EINSEITENBANDMODULATION 195 20.5 RESTSEITENBANDMODULATION 202 21
WINKELMODULATION 205 21.1 EINLEITUNG 205 21.2 FREQUENZMODULATION 205
21.3 PHASENMODULATION 212 21.4 MODULATOREN 214 21.5 DEMODULATOREN 217
KRYPTOLOGIE 221 22 EINLEITUNG 223 22.1 WAS IST KRYPTOLOGIE? 223 22.2
BEGRIFFE 224 23 SYMMETRISCHE ALGORITHMEN 227 23.1 CAESAR-METHODE 227 23.2
EIN (BEWEISBAR) SICHERES VERSCHLUESSELUNGSVERFAHREN 229 23.3 DATA
ENCRYPTION STANDARD (DES) 230 23.4 INTERNATIONAL DATA ENCRYPTION
ALGORITHM (IDEA) 236 23.5 ADVANCED ENCRYPTION STANDARD 239 23.6
BETRIEBSMODI VON BLOCKCHIFFERN 240 24 ASYMMETRISCHE ALGORITHMEN 243 24.1
PRINZIP 243 24.2 RSA-ALGORITHMUS 244 24.3 ELLIPTISCHE KURVEN 250 25
KRYPTOGRAPHISCHE PROTOKOLLE 259 25.1 SCHLUESSELUEBERMITTLUNG 259 25.2
DIGITALE UNTERSCHRIFTEN 261 25.3 HASHFUNKTIONEN 262 26
QUANTENKRYPTOGRAPHIE 267 26.1 EINIGE QUANTENEFFEKTE 268 26.2
BB84-PROTOKOLL 270 26.3 SCHLUESSELAUSTAUSCH MIT VERSCHRAENKTEN
QUANTENPAAREN 272 26.4 PRAKTISCHE PROBLEME 272 26.5 QUANTENCOMPUTER 273
27 ELEKTRONISCHE ZAHLUNGSFORMEN 275 27.1 KLASSIFIZIERUNG * 275 27.2
ELEKTRONISCHES GELD 276 ANHAENGE 281 A CAUCHY-SCHWARZ-UNGLEICHUNG 283 B
DIE EULER'SCHE PHI-FUNKTION 285 |
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MARKUS HUFSCHMID INFORMATION UND KOMMUNIKATION GRUNDLAGEN UND VERFAHREN
DER INFORMATIONSUEBERTRAGUNG MIT 147 ABBILDUNGEN UND 24 TABELLEN TEUBNER
INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 INFORMATIONSTHEORIE 5 2 WAS IST EIN
*BIT"? 7 2.1 UNGEWISSHEIT 8 2.2 INFORMATION 13 2.3 ZUSAMMENFASSUNG 16 3
QUELLENCODIERUNG 17 3.1 EINLEITUNG 17 3.2 CODEBAEUME MIT
WAHRSCHEINLICHKEITEN 19 3.3 KRAFT'SEHE UNGLEICHUNG 20 3.4 HUFFMAN CODE
22 3.5 AUSSAGEN UEBER DIE MITTLERE CODEWORTLAENGE BEI OPTIMALEN
PRAEFIXFREIEN CODES 26 3.6 CODIERUNG VON SYMBOLKETTEN 28 3.7
BLOCKCODIERUNG VON NACHRICHTENQUELLEN 29 4 KANALKAPAZITAET 33 4.1
INFORMATIONSRATE 33 4.2 SHANNONS THEOREM, KANALKAPAZITAET 33 4.3
KANALKAPAZITAET DES GAUSS'SEHEN KANALS 35 KANALCODIERUNG 37 5 EINLEITUNG
39 5.1 DEFINITION EINIGER BEGRIFFE 39 5.2 RECHNEN IN RESTKLASSEN 40 5.3
EIN EINFACHES BEISPIEL 42 6 BLOCKCODES 43 6.1 DEFINITION 43 6.2 HAMMING
CODES 43 6.3 CODEEIGENSCHAFTEN 48 6.4 BERECHNUNG DER
RESTFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT 52 6.5 DICHTGEPACKTE CODES 54 7 LINEARE
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PRUEFMATRIX 60 7.3 DECODIERUNG 61 7.4 MATHEMATISCHER EXKURS 63 8
ZYKLISCHE CODES ' 65 8.1 POLYNOMDARSTELLUNG 65 8.2 GENERATORPOLYNOM 66 ,
8.3 SYSTEMATISCHE FORM 67 / 8.4 CODIERUNG VON ZYKLISCHEN CODES 69 8.5
DECODIERUNG VON ZYKLISCHEN CODES 73 8.6 FEHLERERKENNENDE CRC-CODES 74 9
REED-SOLOMON CODES 77 9.1 EINLEITUNG 77 9.2 RECHNEN IM ENDLICHEN KOERPER
GF(2 M ) 79 9.3 DISKRETE FOURIERTRANSFORMATION 81 9.4 REED-SOLOMON CODES
84 VIII INHALTSVERZEICHNIS 10 FALTUNGSCODES 87 10.1 DARSTELLUNG EINES
FALTUNGSCODES 88 10.2 DECODIERUNG 90 11 TURBO CODES 95 11.1 ENCODER 95
11.2 DECODER 97 11.3 MAXIMUM A POSTERIORI DECODING 98 11.4
LEISTUNGSFAEHIGKEIT 101 11.5 ANWENDUNGEN 102 STOCHASTISCHE PROZESSE UND
RAUSCHEN 105 12 BESCHREIBUNG STOCHASTISCHER SIGNALE 107 12.1 LINEARER
MITTELWERTE 109 12.2 QUADRATISCHER MITTELWERTE 109 12.3
AUTOKORRELATIONSFUNKTION 110 12.4 SPEKTRALE LEISTUNGSDICHTE 111 12.5
ZUFALLSSIGNALE IN LINEAREN, ZEITINVARIANTEN SYSTEMEN 112 12.6
KREUZKORRELATION 115 13 RAUSCHEN IN TECHNISCHEN SYSTEMEN 117 13.1
URSACHEN DES RAUSCHENS 117 13.2 RAUSCHZAHL UND RAUSCHTEMPERATUR 119 13.3
KASKADIERUNG VON RAUSCHENDEN ZWEITOREN 120 DIGITALE MODULATIONSVERFAHREN
123 14 GRUNDLAGEN 125 14.1 DARSTELLUNG VON BANDPASS-SIGNALEN 125 14.2
RAUSCHEN 127 14.3 BERECHNUNG DER BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT 132 15
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15.2 BINAERE PHASENUMTASTUNG 138 15.3 BINAERE FREQUENZUMTASTUNG 140 15.4
MEHRSTUFIGE MODULATIONSVERFAHREN 146 15.5 ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION
MULTIPLEXING - OFDM 150 15.6 TRELLISCODIERTE MODULATION-TCM 152 16
VERGLEICH DER MODULATIONSVERFAHREN 155 17 MATCHED FILTER 157 17.1
AUFGABENSTELLUNG 157 17.2 BERECHNUNG DER ENTSCHEIDUNGSVARIABLEN 157 17.3
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FREQUENZBEREICH 160 18 MATCHED FILTER EMPFAENGER 163 18.1 HERLEITUNG DES
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INHALTSVERZEICHNIS IX 19.5 DRITTES NYQUIST-KRITERIUM 182 ANALOGE
MODULATIONSVERFAHREN 183 20 AMPLITUDENMODULATION 185 20.1 MATHEMATISCHE
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KRYPTOLOGIE 221 22 EINLEITUNG 223 22.1 WAS IST KRYPTOLOGIE? 223 22.2
BEGRIFFE 224 23 SYMMETRISCHE ALGORITHMEN 227 23.1 CAESAR-METHODE 227 23.2
EIN (BEWEISBAR) SICHERES VERSCHLUESSELUNGSVERFAHREN 229 23.3 DATA
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BETRIEBSMODI VON BLOCKCHIFFERN 240 24 ASYMMETRISCHE ALGORITHMEN 243 24.1
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