Nachrichtenübertragung: mit 35 Tabellen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2008
|
| Ausgabe: | 4., neu bearb. und erg. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Studium
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Literaturverz. S. [808] - 828 |
| Beschreibung: | XVI, 844 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 9783835101791 383510179X |
Internformat
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KARL-DIRK KAMMEYER NACHRICHTENUEBERTRAGUNG 4., NEU BEARBEITETE UND
ERGAENZTE AUFLAGE MIT 468 ABBILDUNGEN UND 35 TABELLEN HERAUSGEGEBEN VON
MARTIN BOSSERT UND NORBERT FLIEGE STUDIUM | VIEWEG+ : TEUBNER
INHALTSVERZEICHNIS I SIGNALE UND UEBERTRAGUNGSSYSTEME 1
SYSTEMTHEORETISCHE GRUNDLAGEN 1 1.1 KLASSIFIKATIONEN VON SIGNALEN 2 1.2
FOURIER-TRANSFORMATION 3 1.2.1 -ZUSAMMENFASSUNG DER WICHTIGSTEN
EIGENSCHAFTEN 3 1.2.2 SYMMETRIE DER SPEKTREN REELLER ZEITSIGNALE 7 1.3
HILBERT-TRANSFORMATION . . . . 8 1.3.1 DEFINITION UND EIGENSCHAFTEN 8
1.3.2 APPROXIMATION DURCH REALE SYSTEME 13. 1.3.3 HUBERT-TRANSFORMATOREN
FUER BANDPASS-SIGNALE 16 1.3.4 ANALYTISCHE SIGNALE 18 1.3.5 ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN REAL- UND IMAGINAERTEIL DER UEBER- ' TRAGUNGSFUNKTIONEN EINES
KAUSALEN SYSTEMS ' 20 1.4 AEQUIVALENTE TIEFPASS-DARSTELLUNG VON
BANDPASS-SIGNALEN UND -SYSTEMEN . 22 1.4.1 TIEFPASS-DARSTELLUNG VON
BANDPASS-SIGNALEN 22 1.4.2 STRUKTUREN VON QUADRATURMISCHERN ' 24 1.4.3
BASISBAND-DARSTELLUNG VON BANDPASS-UEBERTRAGUNGSSYSTEMEN 25 1.5
EMPFAENGERSTRUKTUREN 28 1.5.1 PRINZIP DES FREQUENZMULTIPLEX 28 1.5.2
GERADEAUS-EMPFAENGER 29 1.5.3 SUPERHETERODYN-PRINZIP 30 1.5.4
DIREKTMISCHENDE STRUKTUREN 32 1.6 RAUSCHSIGNALE 34 1.6.1 BESCHREIBUNG
VON STOCHASTISCHEN PROZESSEN 34 1.6.2 AEQUIVALENTE BASISBANDDARSTELLUNG
STATIONAERER BANDPASS-RAUSCHPROZESSE 40 1.6.3 DIE AUTOKORRELATIONSMATRIX
44 1.6.4 WIENER-FILTER 45 2 EIGENSCHAFTEN VON UEBERTRAGUNGSKANAELEN 49 2.1
VERZERRUNGSFREIE UEBERTRAGUNG - APPROXIMATION IDEALISIERTER SYSTEME . . .
50 2.1.1 DEFINITION DER VERZERRUNGSFREIHEIT 50 2.1.2 DIE ERSTE NYQUIST
BEDINGUNG 52 2.1.3 FILTER MIT KOSINUS-ROLL-OFF-FLANKE 56
INHALTSVERZEICHNIS ' IX 2.2 ZEITDAUER-BANDBREITE-PRODUKT 58 2.3
EIGENSCHAFTEN REALER KANAELE AE 63 2.3.1 LINEARE VERZERRUNGEN 63 2.3.2
NICHTLINEARE VERZERRUNGEN 65 2.3.3 FREQUENZVERWERFUNG ALS BEISPIEL FUER
EINEN ZEIT VARIANTEN KANAL . 70 2.3.4 ADDITIVE STOERUNGEN 72 2.4 DAS
FERNSPRECHNETZ 76 2.5 DER FUNKKANAL '. 80 2.5.1 ZEITINVARIANTE
MEHRWEGEKANAELE 80 2.5.2 MOBILFUNKKANAL 85 II ANALOGE UEBERTRAGUNG 3
ANALOGE MODULATIONSVERFAHREN 95 3.1 DEFINITIONEN ANALOGER
MODULATIONSFORMEN 96 3.1.1 AMPLITUDENMODULATION 96 3.1.2
WINKELMODULATION 97 3.1.3 EINSEITENBANDMODULATION 100 3.1.4 UEBERSICHT
103 3.2 SPEKTRALEIGENSCHAFTEN 104 3.2.1 LINEARE MODULATIONSFORMEN 105
3.2.2 WINKELMODULATION 110 3.3 AEQUIVALENTE TIEFPASSDARSTELLUNG VON
MODULATIONSSIGNALEN 116 3.3.1 EIGENSCHAFTEN 116 .3.3.2
DEMODULATIONSVORSCHRIFTEN 121 3.3.3 KOMPLEXE SENDER- UND
EMPFAENGERSTRUKTUREN 126 3.4 PRAKTISCHE SYSTEME ZUR DEMODULATION 132
3.4.1 EINHUELLENDEN-DEMODULATION VON AM-SIGNALEN 132 3.4.2
FM-DEMODULATION MIT AMPLITUDENBEGRENZUNG 133 3.4.3 DIGITALE
FM-DEMODULATION * 137 4 EINFLUESSE LINEARER VERZERRUNGEN 139 4.1
AEQUIVALENTE BASISBAND-DARSTELLUNG DES UEBERTRAGUNGSKANALS 140 4.2
KANALVERZERRUNGEN BEI LINEAREN MODULATIONSVERFAHREN 142 4.2.1 KOHAERENTE
AM-DEMODULATION 143 4.2.2 EINHUELLENDEN-DEMODULATION 143 4.2.3
EINSEITENBAND-DEMODULATION 145 4.3 LINEARE KANALVERZERRUNGEN BEI
WINKELMODULATION 147 4.3.1 QUASISTATIONAERES MODELL 148 4.3.2 NUMERISCHE
LOESUNG FUER SINUSFOERMIGE MODULATION 152 4.3.3
KONSTANT-MODULUS-ALGORITHMUS (CMA) ZUR ENTZERRUNG WINKELMODULIERTER
SIGNALE 155 5 ADDITIVE STOERUNGEN 159 5.1 EINFLUESSE VON STOERSENDERN 160
5.1.1 LINEARE MODULATIONSFORMEN 160 5.1.2 FREQUENZMODULATION 164 X
INHALTSVERZEICHNIS 5.2 STOERUNGEN DURCH ADDITIVES RAUSCHEN 168 5.2.1
LINEARE MODULATIONSFORMEN 168 5.2.2 FREQUENZMODULATION 172 5.3 VERGLEICH
DER MODULATIONSARTEN 177 5.3.1 VERGLEICH UNTER GLEICHEN SENDELEISTUNGEN
177 5.3.2 INFORMATIONSTHEORETISCHER VERGLEICH 179 6 * ZWEI
SYSTEMBEISPIELE FUER ANALOGE MODULATION 183 6.1 TRAEGERFREQUENZTECHNIK IM
FERNSPRECHNETZ 184 6.2 UKW-HOERRUNDFUNK 187 6.2.1 FREQUENZBAENDER FUER
HOERRUNDFUNK UND FERNSEHEN 187 6.2.2 ' OPTIMIERUNG DER UKW-ZF-FILTER 188
6.2.3 UKW-PREEMPHASE UND -DEEMPHASE 192 * 6.2.4 UKW-STEREOPHONIE 193
6.2.5 VERKEHRSFUNK 195 III DIGITALE UEBERTRAGUNG 7 DISKRETISIERUNG
ANALOGER QUELLENSIGNALE 197 7.1 ZEITDISKRETE, AMPLITUDENKONTINUIERLICHE
DARSTELLUNG 198 7.1.1 PULSAMPLITUDENMODULATION 198 7.1.2 PULSDAUER-,
PULSPHASENMODULATION 203 7.2 ZEIT- UND AMPLITUDENDISKRETE DARSTELLUNG:
PULSCODEMODULATION 205 7.2.1 LINEARE QUANTISIERUNG 205 7.2.2
NICHTLINEARE QUANTISIERUNG 208 7*.3 DIFFERENTIELLE PULSCODEMODULATION
210 7.3.1 GRUNDPRINZIP 210 7.3.2 LINEARE PRAEDIKTION 211 7.3.3 VORWAERTS-
UND RUECKWAERTSPRAEDIKTION 215 7.3.4 LPC-SPRACHCODER 218 7.4
DELTAMODULATION 222 7.4.1 GRUNDPRINZIP , 222 7.4.2
SIGMA-DELTA-MODULATION 224 GRUNDLAGEN DER DIGITALEN DATENUEBERTRAGUNG 229
8.1 PRINZIP DER DIGITALEN UEBERTRAGUNG 230 8.1.1 GRUNDSTRUKTUR EINES
DATENUEBERTRAGUNGSSYSTEMS 230 8.1.2 SPEKTRUM EINES DATENSIGNALS 231 8.1.3
INTERSYMBOL-INTERFERENZ - DIE ERSTE NYQUISTBEDINGUNG 234 8.1.4
AUGENDIAGRAMM - DIE ZWEITE NYQUISTBEDINGUNG 239 8.2 UEBERTRAGUNG MIT
KONTROLLIERTER INTERSYMBOL-INTERFERENZ 242 8.2.1
PARTIAL-RESPONSE-CODIERUNG 242 8.2.2 PARTIAL-RESPONSE-VORCODIERUNG 249
8.3 UEBERTRAGUNG UNTER RAUSCHEINFLUSS 253 8.3.1 RAUSCHANGEPASSTE
EMPFANGSFILTER (MATCHED-FILTER) 253 8.3.2 BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT .
. . 258 8.3.3 SIGNAL-STOERVERHAELTNIS BEI PCM-UEBERTRAGUNG 264
INHALTSVERZEICHNIS XI 8.4 SYSTEMBEISPIEL: PCM-UEBERTRAGUNG IM
FERNSPRECHNETZ 267 8.4.1 PRINZIP DES ZEITMULTIPLEX 267 8.4.2
FERNSPRECH-PCM-HIERARCHIE F 269 9 DIGITALE MODULATION 271 9.1 LINEARE
MODULATIONSFORMEN 272 9.1.1 BESCHREIBUNG IM SIGNALRAUM 272 9.1.2
DIGITALE MODULATION MIT NYQUIST-IMPULSFORMUNG 276 9.1.3 OFFSET-PSK 278
9.1.4 DIFFERENTIELLE PSK-MODULATION (DPSK) 279 9.1.5 KLASSIFIKATION
DIGITALER MODULATIONSSIGNALE 281 9.2 NICHTLINEARE MODULATIONSFORMEN 284
9.2.1 DISKRETE FREQUENZMODULATION (FSK) , 284 9.2.2 MINIMUM SHIFT KEYING
(MSK) 288 9.2.3 GAUSSSCHES MINIMUM SHIFT KEYING (GMSK) 291 9.2.4
CONTINUOUS-PHASE-MODULATION (CPM) 293 9.3 SPEKTRALEIGENSCHAFTEN 295
9.3.1 LINEARE MODULATIONSFORMEN 295 9.3.2 SPEKTREN ORTHOGONALER
FSK-SIGNALE 298 9.3.3 NUMERISCHES BERECHNUNGSVERFAHREN ZUR
SPEKTRALANALYSE BELIEBIGER CPM-FORMEN 300 9.3.4 VERGLEICH DER SPEKTREN
VERSCHIEDENER MODULATIONSSIGNALE 305 10 PRINZIPIEN DER DEMODULATION 309
10.1 KOHAERENTE DEMODULATION 310 JJ '10.1.1 GRUNDSTRUKTUREN KOHAERENTER
EMPFAENGER *"' FUER LINEARE MODULATIONSFORMEN 310 10.1.2 KOHAERENTE
DEMODULATION VON MSK- SIGNALEN 311 10.1.3 NAEHERUNGSWEISE BESCHREIBUNG
VON CPM-SIGNALEN DURCH LINEARE MODULATIONSFORMEN 314 10.1.4 KOHAERENTE
DEMODULATION VON CPM-SIGNALEN 318 10.2 INKOHAERENTE DEMODULATION 320
10.2.1 BEGRIFFSKLAERUNG 320 10.2.2 INKOHAERENTE DEMODULATION VON
DPSK-SIGNALEN 322 10.2.3 INKOHAERENTE DEMODULATION VON DAPSK-SIGNALEN 325
10.2.4 DIFFERENTIELLER DEMODULATOR FUER CPM-SIGNALE 327 10.2.5
DISKRIMINATOR-DEMODULATOR FUER CPM-SIGNALE 328 10.3 TRAEGERREGELUNG 331
10.3.1 TRAEGERREGELUNG IM BANDPASS-BEREICH 331 10.3.2
ENTSCHEIDUNGSRUECKGEKOPPELTE TRAEGERREGELUNG IM BASISBAND . 335 10.3.3
LINEARISIERTES MODELL FUER DEN PHASENREGELKREIS 337 10.3.4 STATISCHER
PHASENFEHLER INFOLGE FREQUENZVERWERFUNG 339 10.3.5 PHASENJITTER 341
10.3.6 PHASENRAUSCHEN 342 10.4 SYMBOLTAKT-SYNCHRONISATION . , 344 10.4.1
LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM EINES QUADRIERTEN DATENSIGNALS 344 XII
INHALTSVERZEICHNIS 10.4.2 TAKTRUECKGEWINNUNG DURCH GLEICHRICHTUNG DES
DATENSIGNALS . . . . 348 10.4.3 GARDNER-TAKTREGELUNG 350 10.4.4
ENTSCHEIDUNGSRUECKGEKOPPELTE TAKTREGELUNG 353 11 UEBERTRAGUNG UEBER
AGN-KANAELE 357 11.1 OPTIMALER EMPFAENGER FUER GAUSSSCHE. STOERUNGEN 358 11.2
SPEZIALFALL WEISSER RAUSCHSTOERUNGEN (AWGN-KANAL) 361 11.2.1
KORRELATIONSEMPFAENGER 361 11.2/2 MATCHED-FILTER-EMPFAENGER 362 11.3
STOERUNG DURCH FARBIGES RAUSCHEN 365 11.3.1 KORRELATIONSEMPFAENGER FUER
FARBIGES RAUSCHEN 365 11.3.2 MATCHED-FILTER FUER FARBIGES RAUSCHEN 367
11.4 FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT FUER AWGN-KANAELE 370 11.4.1 SIGNAL- UND
STOERLEISTUNGSBEZIEHUNGEN IM AEQUIVALENTEN TIEFPASSBEREICH 370 11.4.2
BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT BEI ZWEISTUFIGEN SIGNALFORMEN 373 11.4.3
BIT-ZUORDNUNG BEI HOEHERSTUFIGEN MODULATIONSVERFAHREN 375 11.4.4 BIT- UND
SYMBOLFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT FUER QPSK 378 11.4.5 NAEHERUNGSLOESUNG FUER
HOEHERSTUFIGE PSK-UEBERTRAGUNG 381 11.4.6 QUADRATUR-AMPLITUDEN-MODULATION
(QAM) 386 11.4.7 EINFLUSS EINES STATISCHEN PHASENFEHLERS 389 11.4.8
INKOHAERENTE DPSK-DEMODULATION 390 11.4.9 FEHLERWAHRSCHEINLICHKEITEN FUER
MSK UND GMSK 392 T 12 ENTZERRUNG 397 12.1 GRUNDSTRUKTUREN VON ENTZERRERN
398 12.1.1 MATCHED-FILTER-EMPFAENGER MIT ENTZERRUNG 398 12.1.2 BANDPASS-
UND BASISBANDENTZERRUNG 400 12.1.3 INVERSE SYSTEME 403 12.1.4
LEAST-SQUARES-LOESUNGEN FUER INVERSE SYSTEME 408 12.2 LINEARE ENTZERRUNG
MIT NICHTREKURSIVEN SYSTEMEN 411 12.2.1 BEDINGUNGEN ZUR PERFEKTEN
ENTZERRUNG 411 12.2.2 SYMBOLTAKTENTZERRER 414 12.2.3 ENTZERRER MIT
DOPPELABTASTUNG 416 12.2.4 BESCHREIBUNG DER ENTZERRERLOESUNGEN DURCH DIE
PSEUDOINVERSE . . . 420 12.2.5 MINIMUM-MEAN-SQUARE-ERROR-LOESUNG (MMSE)
FUER LINEARE ENTZERRER421 12.2.6 BEISPIELE ZUR LINEAREN ENTZERRUNG 425
12.2.7 EINFLUSS DES ABTASTZEITPUNKTES AUF DIE ENTZERRUNG 428 12.3
NICHTLINEARE ENTZERRERSTRUKTUREN 429 12.3.1 QUANTISIERTE RUECKFUEHRUNG
(DECISION FEEDBACK) 429 12.3.2 MMSE-LOESUNG FUER ENTZERRER MIT
QUANTISIERTER RUECKFUEHRUNG . 431 12.3.3 BEISPIEL: MMSE-ENTWURF FUER
LINEARE UND NICHTLINEARE ENTZERRUNG . 435 12.3.4
TOMLINSON-HARASHIMA-VORCODIERUNG 437 12.4 ADAPTIVE ENTZERREREINSTELLUNG
440 12.4.1 LEAST-MEAN-SQUARES-ALGORITHMUS (LMS) 441 12.4.2 KONVERGENZ
DES LMS-ALGORITHMUS 445 INHALTSVERZEICHNIS XIII 12.4.3 REKURSIVER
LEAST-SQUARES-ALGORITHMUS (RLS) 450 12.5 LATTICE-ENTZERRER T 452 12.5.1
LATTICE-PRAEDIKTOR ZUR DEKORRELATION 452 12.5.2 STRUKTUR DES
LATTICE-ENTZERRERS 457 12.5.3 LATTICE-GRADIENTENVERFAHREN 462 12.5.4
KONVERGENZVERGLEICH DER ADAPTIONSALGORITHMEN 467 12.6 ENTZERRUNG UNTER
ADDITIVEM KANALRAUSCHEN 469 12.6.1 EINFLUSS VON RAUSCHEN AUF DIE
MMSE-LOESUNG 469 12.6.2 S/N-VERLUST INFOLGE DER ENTZERRUNG 472 12.6.3
FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT UNTER ENTZERRER-EINFLUSS 475 12.6.4
FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT BEI TOMLINSON-HARASHIMA-VORCODIERUNG . 480 13
MAXIMUM-LIKELIHOOD-SCHAETZUNG VON DATENFOLGEN 483 13.1
MAXIMUM-LIKELIHOOD-SCHAETZUNG 484 13.1.1 GRUNDSTRUKTUR DES OPTIMALEN
EMPFAENGERS 484 13.1.2 OPTIMALER EMPFAENGER MIT DEKORRELATIONSFILTER 486
13.2 VITERBI-ALGORITHMUS 489 13.2.1 VITERBI-DETEKTION ENDLICHER
DATENFOLGEN ".489 13.2.2 DETEKTION UNBEGRENZTER DATENFOLGEN 496 13.3
EINFLUSS VON ADDITIVEM KANALRAUSCHEN 499 13.3.1 FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT
BEI VITERBI-DETEKTION 499 13.3.2 S/N-VERLUSTFAKTOR 506 13.3.3
UNGUENSTIGSTE KANAELE 1. UND 2. ORDNUNG 507 13.4 VORENTZERRER ZUR
VERKUERZUNG DER KANALIMPULSANTWORT 513 14 KANALSCHAETZUNG 519 14.1
REFERENZSIGNAL-GESTUETZTE KANALSCHAETZUENG 520 14.1.1 GESCHLOSSENE LOESUNG
NACH WIENER-LEE 520 14.1.2 LMS-KANALSCHAETZUNG 521 14.1.3
MAXIMUM-LIKELIHOOD-KANALSCHAETZUNG 523 14.1.4
MAXIMUM-A-POSTERIORI-SCHAETZUNG 525 14.1.5 ORTHOGONALE FOLGEN 529 14.2
BLINDE KANALSCHAETZUENG 533 14.2.1 PRINZIPIELLE ANSAETZE . . . . 533 .
14.2.2 SOCS-ALGORITHMEN 536 14.2.3 HOS-ALGORITHMEN 544 14.3
GSM-KANALSCHAETZUNG 552 14.3.1 GSM-BURSTSTRUKTUR 552 14.3.2
TURBO-KANALSCHAETZUNG 553 14.3.3 REFERENZGESTUETZTE UND BLINDE
GSM-KANALSCHAETZUNG 555 IV MOBILFUNK-KOMMUNIKATION 15 UEBERTRAGUNG UEBER
FUNKKANAELE 559 15.1 STANDARDS ZUR MOBILFUNK-UEBERTRAGUNG 560 15.2
UEBERTRAGUNG UEBER NICHT FREQUENZSELEKTIVE RAYLEIGH-KANAELE 563 15.2.1
ERGODISCHE FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT 563 XIV INHALTSVERZEICHNIS 15.2.2
AUSFALL-WAHRSCHEINLICHKEIT 566 15.3 DIVERSITAET ^ 568 15.3.1 KANALMODELL
UND EMPFAENGERSTRUKTUREN 568 15.3.2 ERGODISCHE
BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT 572 15.4 ENTZERRUNG VON FREQUENZSELEKTIVEN
SCHWUNDKANAELEN 578 16 MEHRTRAEGER-MODULATION 581 16.1 GRUNDPRINZIP DER
MEHRTRAEGER-UEBERTRAGUNG 582 16.1.1 STRUKTUR EINES MEHRTRAEGERSYSTEMS 582
16 1.2 DAS OFDM-KONZEPT 585 16.2 ENTZERRUNG 588 16.2.1 DAS
GUARDINTERVALL . 588 16.2.2 ENTZERRUNG IM FREQUENZBEREICH 593 16.2.3
VORENTZERRER ZUR IMPULSVERKUERZUNG 595 16.2.4
EINTRAEGER-FREQUENZBEREICHS-ENTZERRER 597 16.3 OFDM-KANALSCHAETZUNG 601
16.3.1 KOHAERENTE UND INKOHAERENTE EMPFAENGERSTRUKTUREN 601 16.3.2
OFDM-KANALSCHAETZUNG MIT HILFE EINER PRAEAMBEL 602 16.3.3 PILOTTRAEGER IN
ZEIT- UND FREQUENZRICHTUNG 607 16.4 UEBERGANG AUF DEN ANALOGEN KANAL 612
16.4.1 SPEKTRALFORMUNG DES SENDESIGNALS 612 16.4.2 AUSSERBANDSTRAHLUNG
INFOLGE NICHTLINEARER VERZERRUNGEN 615 16.4.3 VERFAHREN ZUR
SPITZENWERTREDUKTION 617 .16.5 MEHRTRAEGER-SYSTEME MIT WEICHER
IMPULSFORMUNG 620 § 16.5.1 INTERSYMBOL- UND INTERCARRIER-INTERFERENZ 620
16.5.2 ORTHOGONALES VERFAHREN MIT OFFSET-QAM 624 16.5.3 NICHTORTHOGONALE
SYSTEME MIT MINIMALEM ZEIT-BANDBREITEPRODUKT 625 16.6 ZWEI BEISPIELE ZUR
OFDM-UEBERTRAGUNG 628 16.6.1 DIE WLAN-SYSTEME IEEE 802.11A UND HIPERLAN/2
628 16.6.2 DAB UND DVB-T 632 17 CODEMULTIPLEX-UEBERTRAGUNG 637 17.1
GRUNDPRINZIP DES CODEMULTIPLEX -. 638 17.1.1 PRINZIP DER SPEKTRALEN
SPREIZUNG 638 17.1.2 CDMA-EMPFAENGER FUER NICHT FREQUENZSELEKTIVE KANAELE
640 17.1.3 PSEUDO-ZUFALLSFOLGEN 641 17.1.4 WALSH-CODES 649 17.1.5 CDMA:
EIN ZUGRIFFSVERFAHREN FUER ZELLULARE NETZE 651 17.2 HOEHERSTUFIGE
ORTHOGONALE MODULATION 657 17.2.1 MODULATION DURCH WALSH-SIGNALE 657
17.2.2 EMPFAENGER FUER M-STUFIGE ORTHOGONALE MODULATION 660 17.2.3
BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT FUER AWGN-KANAELE 666 17.3
CODEMULTIPLEX-UEBERTRAGUNG UEBER FREQUENZSELEKTIVE KANAELE 672 17.3.1
RAKE-EMPFAENGER 672 17.3.2 KOHAERENTER EMPFAENGER FUER M-STUFIGE ORTHOGONALE
MODULATION . . . 676 17.3.3 INKOHAERENTER RAKE-EMPFAENGER 679
INHALTSVERZEICHNIS XV 17.4 CDMA-UEBERTRAGUNG UEBER MOBILFUNKKANAELE 684
17.4.1 BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT BEI EINNUTZER-UEBERTRAGUNG . 685
17.4.2 MEHRNUTZER-INTERFERENZ '. 687 17.5 MEHRTRAEGER-CDMA 692 17.5.1
PRINZIP DES MC-CDMA 692 17.5.2 VERGLEICH MIT EINTRAEGER-CDMA 697 17.6
ZWEI BEISPIELE FUER CDMA-MOBILFUNKSYSTEME 700 17.6.1 UMTS 700 17.6.2 DAS
IS-95-SYSTEM 705 18 MEHRANTENNEN-SYSTEME 709 18.1 KANAELE MIT MEHREREN
EIN- UND AUSGAENGEN (MIMO) 710 18.1.1 ZIELSETZUNG -. 710 18.1.2
SYSTEMMODELL 711 18.1.3 EIGENMODEN EINES MIMO-UEBERTRAGUNGSSYSTEMS . 712
18.1.4 KORRELATIONSMATRIZEN VON MIMO-SYSTEMEN 716 18.1.5 KANALKAPAZITAET
DES MIMO-KANALS 717 18.2 MEHRANTENNEN-KONZEPTE ZUR VERBESSERUNG DER
UEBERTRAGUNGSSICHERHEIT . . 721 18.2.1 SIMO-SYSTEME: MAXIMUM RATIO
COMBINING AM EMPFAENGER . . . . 721 18.2.2 MISO-SYSTEME MIT KANALKENNTNIS
AM SENDER: BEAMFORMING . . . . 724 18.2.3 MISO-SYSTEME OHNE
KANALKENNTNIS AM SENDER: SPACE-TIME-CODES 727 18.3 ERHOEHUNG DER
UEBERTRAGUNGSRATE DURCH RAUM-MULTIPLEX 733 18.3.1 MULTI-LAYER-UEBERTRAGUNG
BEI KANALKENNTNIS AM SENDER . . . . . . 733 18.3.2 MULTI-LAYER-KONZEPTE
OHNE KANALKENNTNIS AM SENDER 737 4 '18.3.3 SUCCESSIVE INTERFERENCE
CANCELLATION (SIC) 739 L 18.3.4 MESSERGEBNISSE 742 ANHANG A-H A
KORRESPONDENZEN ZUR FOURIER- UND HILBERTTRANSFORMATION 747 A.L
FOURIERTRANSFORMATION 747 A.2 HILBERTTRANSFORMATION 749 B AUSZUEGE AUS
DER LINEAREN ALGEBRA 751 B.L UEBERSICHT UEBER WICHTIGE BEZIEHUNGEN '. . .
751 B.L.L NOMENKLATUR UND DEFINITIONEN 751 B.L.2 ADDITION,
MULTIPLIKATION, ELEMENTARE EIGENSCHAFTEN 754 B.1.3 DETERMINANTEN 756
B.L.4 INVERSE EINER MATRIX 757 B.L.5 UNITAERE MATRIZEN 758 B.L.6
EIGENWERTE UND EIGENVEKTOREN 759 B.L.7 SINGULAERWERTZERLEGUNG 760 B.1.8
PSEUDOINVERSE 762 B.L.9 WEITERE MATRIX-ZERLEGUNGEN 762 B.L.10 ABLEITUNG
NACH VEKTOREN 764 B.2 VEKTORIELLE DARSTELLUNG VON SIGNALEN 765 B.2.1
BESCHREIBUNG DER FALTUNG ALS SKALARPRODUKT 766 XVI INHALTSVERZEICHNIS
B.2.2 DIE FALTUNGSMATRIX 767 C ZEITDISKRETE SIMULATIONSMODELLE Y 770 C.L
UEBERGANG VON EINEM ZEITKONTINUIERLICHEN AUF EINEN ZEITDISKRETEN RAUSCH-
PROZESS 770 C.2 DAS STOERABSTANDSMASS E S /N 0 772 C.2.1 REELLE
TIEFPASS-UEBERTRAGUNG 772 C.2.2 MODULIERTE UEBERTRAGUNG IM AEQUIVALENTEN
TIEFPASSBEREICH 774 C.2.'3 SYMBOLTAKTMODELL EINES UEBERTRAGUNGSSYSTEMS
776 C.3 ERZEUGUNG EINER GAUSSVERTEILUNG AUS EINEM GLEICHVERTEILTEN
PROZESS . . . . 779 D BESCHREIBUNG GAUSSVERTEILTER RAUSCHPROZESSE 781 D.L
DISKRETE KARHUNEN-LOEVE TRANSFORMATION 781 D.2 VERBUNDDICHTE EINES
FARBIGEN GAUSS-PROZESSES 783 E ABLEITUNGEN ZUM LATTICE-ENTZERRER 785 E.L
LEVINSON-DURBIN-REKURSION . 785 E.2 ORTHOGONALITAET DER
RUECKWAERTS-PRAEDIKTIONSFEHLER . . . 788 E.3 HERLEITUNGEN ZUM
LATTICE-GRADIENTENALGORITHMUS 790 F ERGAENZUNG ZUR
MAXIMUM-LIKELIHOOD-SCHAETZUNG 792 F.L FALTUNGSMATRIZEN 792 F.2
DEKORRELATIONSFILTER 794 G BEDINGUNGEN FUER DIE IDEALE KANALENTZERRUNG
MIT HILFE VON T/2- ENTZERRERN 798 G.L HERLEITUNG DER
SINGULARITAETS-BEDINGUNGEN 798 G.2 BEISPIELE 801 H MATRIX-INVERSIONSLEMMA
805 H.L ALLGEMEINE HERLEITUNG 805 H.2 SPEZIELLE FORM IM RLS-ALGORITHMUS
806 LITERATURVERZEICHNIS 808 SACHVERZEICHNIS 829 |
| adam_txt |
KARL-DIRK KAMMEYER NACHRICHTENUEBERTRAGUNG 4., NEU BEARBEITETE UND
ERGAENZTE AUFLAGE MIT 468 ABBILDUNGEN UND 35 TABELLEN HERAUSGEGEBEN VON
MARTIN BOSSERT UND NORBERT FLIEGE STUDIUM | VIEWEG+ : TEUBNER
INHALTSVERZEICHNIS I SIGNALE UND UEBERTRAGUNGSSYSTEME 1
SYSTEMTHEORETISCHE GRUNDLAGEN 1 1.1 KLASSIFIKATIONEN VON SIGNALEN 2 1.2
FOURIER-TRANSFORMATION 3 1.2.1 -ZUSAMMENFASSUNG DER WICHTIGSTEN
EIGENSCHAFTEN 3 1.2.2 SYMMETRIE DER SPEKTREN REELLER ZEITSIGNALE 7 1.3
HILBERT-TRANSFORMATION . . . . 8 1.3.1 DEFINITION UND EIGENSCHAFTEN 8
1.3.2 APPROXIMATION DURCH REALE SYSTEME 13. 1.3.3 HUBERT-TRANSFORMATOREN
FUER BANDPASS-SIGNALE 16 1.3.4 ANALYTISCHE SIGNALE 18 1.3.5 ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN REAL- UND IMAGINAERTEIL DER UEBER- ' TRAGUNGSFUNKTIONEN EINES
KAUSALEN SYSTEMS ' 20 1.4 AEQUIVALENTE TIEFPASS-DARSTELLUNG VON
BANDPASS-SIGNALEN UND -SYSTEMEN . 22 1.4.1 TIEFPASS-DARSTELLUNG VON
BANDPASS-SIGNALEN 22 1.4.2 STRUKTUREN VON QUADRATURMISCHERN ' 24 1.4.3
BASISBAND-DARSTELLUNG VON BANDPASS-UEBERTRAGUNGSSYSTEMEN 25 1.5
EMPFAENGERSTRUKTUREN 28 1.5.1 PRINZIP DES FREQUENZMULTIPLEX 28 1.5.2
GERADEAUS-EMPFAENGER 29 1.5.3 SUPERHETERODYN-PRINZIP 30 1.5.4
DIREKTMISCHENDE STRUKTUREN 32 1.6 RAUSCHSIGNALE 34 1.6.1 BESCHREIBUNG
VON STOCHASTISCHEN PROZESSEN 34 1.6.2 AEQUIVALENTE BASISBANDDARSTELLUNG
STATIONAERER BANDPASS-RAUSCHPROZESSE 40 1.6.3 DIE AUTOKORRELATIONSMATRIX
44 1.6.4 WIENER-FILTER 45 2 EIGENSCHAFTEN VON UEBERTRAGUNGSKANAELEN 49 2.1
VERZERRUNGSFREIE UEBERTRAGUNG - APPROXIMATION IDEALISIERTER SYSTEME . . .
50 2.1.1 DEFINITION DER VERZERRUNGSFREIHEIT 50 2.1.2 DIE ERSTE NYQUIST
BEDINGUNG 52 2.1.3 FILTER MIT KOSINUS-ROLL-OFF-FLANKE 56
INHALTSVERZEICHNIS ' IX 2.2 ZEITDAUER-BANDBREITE-PRODUKT 58 2.3
EIGENSCHAFTEN REALER KANAELE AE 63 2.3.1 LINEARE VERZERRUNGEN 63 2.3.2
NICHTLINEARE VERZERRUNGEN 65 2.3.3 FREQUENZVERWERFUNG ALS BEISPIEL FUER
EINEN ZEIT VARIANTEN KANAL . 70 2.3.4 ADDITIVE STOERUNGEN 72 2.4 DAS
FERNSPRECHNETZ 76 2.5 DER FUNKKANAL '. 80 2.5.1 ZEITINVARIANTE
MEHRWEGEKANAELE 80 2.5.2 MOBILFUNKKANAL 85 II ANALOGE UEBERTRAGUNG 3
ANALOGE MODULATIONSVERFAHREN 95 3.1 DEFINITIONEN ANALOGER
MODULATIONSFORMEN 96 3.1.1 AMPLITUDENMODULATION 96 3.1.2
WINKELMODULATION 97 3.1.3 EINSEITENBANDMODULATION 100 3.1.4 UEBERSICHT
103 3.2 SPEKTRALEIGENSCHAFTEN 104 3.2.1 LINEARE MODULATIONSFORMEN 105
3.2.2 WINKELMODULATION 110 3.3 AEQUIVALENTE TIEFPASSDARSTELLUNG VON
MODULATIONSSIGNALEN 116 3.3.1 EIGENSCHAFTEN 116 .3.3.2
DEMODULATIONSVORSCHRIFTEN 121 3.3.3 KOMPLEXE SENDER- UND
EMPFAENGERSTRUKTUREN 126 3.4 PRAKTISCHE SYSTEME ZUR DEMODULATION 132
3.4.1 EINHUELLENDEN-DEMODULATION VON AM-SIGNALEN 132 3.4.2
FM-DEMODULATION MIT AMPLITUDENBEGRENZUNG 133 3.4.3 DIGITALE
FM-DEMODULATION * 137 4 EINFLUESSE LINEARER VERZERRUNGEN 139 4.1
AEQUIVALENTE BASISBAND-DARSTELLUNG DES UEBERTRAGUNGSKANALS 140 4.2
KANALVERZERRUNGEN BEI LINEAREN MODULATIONSVERFAHREN 142 4.2.1 KOHAERENTE
AM-DEMODULATION 143 4.2.2 EINHUELLENDEN-DEMODULATION 143 4.2.3
EINSEITENBAND-DEMODULATION 145 4.3 LINEARE KANALVERZERRUNGEN BEI
WINKELMODULATION 147 4.3.1 QUASISTATIONAERES MODELL 148 4.3.2 NUMERISCHE
LOESUNG FUER SINUSFOERMIGE MODULATION 152 4.3.3
KONSTANT-MODULUS-ALGORITHMUS (CMA) ZUR ENTZERRUNG WINKELMODULIERTER
SIGNALE 155 5 ADDITIVE STOERUNGEN 159 5.1 EINFLUESSE VON STOERSENDERN 160
5.1.1 LINEARE MODULATIONSFORMEN 160 5.1.2 FREQUENZMODULATION 164 X
INHALTSVERZEICHNIS 5.2 STOERUNGEN DURCH ADDITIVES RAUSCHEN 168 5.2.1
LINEARE MODULATIONSFORMEN 168 5.2.2 FREQUENZMODULATION 172 5.3 VERGLEICH
DER MODULATIONSARTEN 177 5.3.1 VERGLEICH UNTER GLEICHEN SENDELEISTUNGEN
177 5.3.2 INFORMATIONSTHEORETISCHER VERGLEICH 179 6 * ZWEI
SYSTEMBEISPIELE FUER ANALOGE MODULATION 183 6.1 TRAEGERFREQUENZTECHNIK IM
FERNSPRECHNETZ 184 6.2 UKW-HOERRUNDFUNK 187 6.2.1 FREQUENZBAENDER FUER
HOERRUNDFUNK UND FERNSEHEN 187 6.2.2 ' OPTIMIERUNG DER UKW-ZF-FILTER 188
6.2.3 UKW-PREEMPHASE UND -DEEMPHASE 192 * 6.2.4 UKW-STEREOPHONIE 193
6.2.5 VERKEHRSFUNK 195 III DIGITALE UEBERTRAGUNG 7 DISKRETISIERUNG
ANALOGER QUELLENSIGNALE 197 7.1 ZEITDISKRETE, AMPLITUDENKONTINUIERLICHE
DARSTELLUNG 198 7.1.1 PULSAMPLITUDENMODULATION 198 7.1.2 PULSDAUER-,
PULSPHASENMODULATION 203 7.2 ZEIT- UND AMPLITUDENDISKRETE DARSTELLUNG:
PULSCODEMODULATION 205 7.2.1 LINEARE QUANTISIERUNG 205 7.2.2
NICHTLINEARE QUANTISIERUNG 208 7*.3 DIFFERENTIELLE PULSCODEMODULATION
210 7.3.1 GRUNDPRINZIP 210 7.3.2 LINEARE PRAEDIKTION 211 7.3.3 VORWAERTS-
UND RUECKWAERTSPRAEDIKTION 215 7.3.4 LPC-SPRACHCODER 218 7.4
DELTAMODULATION 222 7.4.1 GRUNDPRINZIP , 222 7.4.2
SIGMA-DELTA-MODULATION 224 GRUNDLAGEN DER DIGITALEN DATENUEBERTRAGUNG 229
8.1 PRINZIP DER DIGITALEN UEBERTRAGUNG 230 8.1.1 GRUNDSTRUKTUR EINES
DATENUEBERTRAGUNGSSYSTEMS 230 8.1.2 SPEKTRUM EINES DATENSIGNALS 231 8.1.3
INTERSYMBOL-INTERFERENZ - DIE ERSTE NYQUISTBEDINGUNG 234 8.1.4
AUGENDIAGRAMM - DIE ZWEITE NYQUISTBEDINGUNG 239 8.2 UEBERTRAGUNG MIT
KONTROLLIERTER INTERSYMBOL-INTERFERENZ 242 8.2.1
PARTIAL-RESPONSE-CODIERUNG 242 8.2.2 PARTIAL-RESPONSE-VORCODIERUNG 249
8.3 UEBERTRAGUNG UNTER RAUSCHEINFLUSS 253 8.3.1 RAUSCHANGEPASSTE
EMPFANGSFILTER (MATCHED-FILTER) 253 8.3.2 BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT .
. . 258 8.3.3 SIGNAL-STOERVERHAELTNIS BEI PCM-UEBERTRAGUNG 264
INHALTSVERZEICHNIS XI 8.4 SYSTEMBEISPIEL: PCM-UEBERTRAGUNG IM
FERNSPRECHNETZ 267 8.4.1 PRINZIP DES ZEITMULTIPLEX 267 8.4.2
FERNSPRECH-PCM-HIERARCHIE F 269 9 DIGITALE MODULATION 271 9.1 LINEARE
MODULATIONSFORMEN 272 9.1.1 BESCHREIBUNG IM SIGNALRAUM 272 9.1.2
DIGITALE MODULATION MIT NYQUIST-IMPULSFORMUNG 276 9.1.3 OFFSET-PSK 278
9.1.4 DIFFERENTIELLE PSK-MODULATION (DPSK) 279 9.1.5 KLASSIFIKATION
DIGITALER MODULATIONSSIGNALE 281 9.2 NICHTLINEARE MODULATIONSFORMEN 284
9.2.1 DISKRETE FREQUENZMODULATION (FSK) , 284 9.2.2 MINIMUM SHIFT KEYING
(MSK) 288 9.2.3 GAUSSSCHES MINIMUM SHIFT KEYING (GMSK) 291 9.2.4
CONTINUOUS-PHASE-MODULATION (CPM) 293 9.3 SPEKTRALEIGENSCHAFTEN 295
9.3.1 LINEARE MODULATIONSFORMEN 295 9.3.2 SPEKTREN ORTHOGONALER
FSK-SIGNALE 298 9.3.3 NUMERISCHES BERECHNUNGSVERFAHREN ZUR
SPEKTRALANALYSE BELIEBIGER CPM-FORMEN 300 9.3.4 VERGLEICH DER SPEKTREN
VERSCHIEDENER MODULATIONSSIGNALE 305 10 PRINZIPIEN DER DEMODULATION 309
10.1 KOHAERENTE DEMODULATION 310 JJ '10.1.1 GRUNDSTRUKTUREN KOHAERENTER
EMPFAENGER *"' FUER LINEARE MODULATIONSFORMEN 310 10.1.2 KOHAERENTE
DEMODULATION VON MSK- SIGNALEN 311 10.1.3 NAEHERUNGSWEISE BESCHREIBUNG
VON CPM-SIGNALEN DURCH LINEARE MODULATIONSFORMEN 314 10.1.4 KOHAERENTE
DEMODULATION VON CPM-SIGNALEN 318 10.2 INKOHAERENTE DEMODULATION 320
10.2.1 BEGRIFFSKLAERUNG 320 10.2.2 INKOHAERENTE DEMODULATION VON
DPSK-SIGNALEN 322 10.2.3 INKOHAERENTE DEMODULATION VON DAPSK-SIGNALEN 325
10.2.4 DIFFERENTIELLER DEMODULATOR FUER CPM-SIGNALE 327 10.2.5
DISKRIMINATOR-DEMODULATOR FUER CPM-SIGNALE 328 10.3 TRAEGERREGELUNG 331
10.3.1 TRAEGERREGELUNG IM BANDPASS-BEREICH 331 10.3.2
ENTSCHEIDUNGSRUECKGEKOPPELTE TRAEGERREGELUNG IM BASISBAND . 335 10.3.3
LINEARISIERTES MODELL FUER DEN PHASENREGELKREIS 337 10.3.4 STATISCHER
PHASENFEHLER INFOLGE FREQUENZVERWERFUNG 339 10.3.5 PHASENJITTER 341
10.3.6 PHASENRAUSCHEN 342 10.4 SYMBOLTAKT-SYNCHRONISATION . , 344 10.4.1
LEISTUNGSDICHTESPEKTRUM EINES QUADRIERTEN DATENSIGNALS 344 XII
INHALTSVERZEICHNIS 10.4.2 TAKTRUECKGEWINNUNG DURCH GLEICHRICHTUNG DES
DATENSIGNALS . . . . 348 10.4.3 GARDNER-TAKTREGELUNG 350 10.4.4
ENTSCHEIDUNGSRUECKGEKOPPELTE TAKTREGELUNG 353 11 UEBERTRAGUNG UEBER
AGN-KANAELE 357 11.1 OPTIMALER EMPFAENGER FUER GAUSSSCHE. STOERUNGEN 358 11.2
SPEZIALFALL WEISSER RAUSCHSTOERUNGEN (AWGN-KANAL) 361 11.2.1
KORRELATIONSEMPFAENGER 361 11.2/2 MATCHED-FILTER-EMPFAENGER 362 11.3
STOERUNG DURCH FARBIGES RAUSCHEN 365 11.3.1 KORRELATIONSEMPFAENGER FUER
FARBIGES RAUSCHEN 365 11.3.2 MATCHED-FILTER FUER FARBIGES RAUSCHEN 367
11.4 FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT FUER AWGN-KANAELE 370 11.4.1 SIGNAL- UND
STOERLEISTUNGSBEZIEHUNGEN IM AEQUIVALENTEN TIEFPASSBEREICH 370 11.4.2
BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT BEI ZWEISTUFIGEN SIGNALFORMEN 373 11.4.3
BIT-ZUORDNUNG BEI HOEHERSTUFIGEN MODULATIONSVERFAHREN 375 11.4.4 BIT- UND
SYMBOLFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT FUER QPSK 378 11.4.5 NAEHERUNGSLOESUNG FUER
HOEHERSTUFIGE PSK-UEBERTRAGUNG 381 11.4.6 QUADRATUR-AMPLITUDEN-MODULATION
(QAM) 386 11.4.7 EINFLUSS EINES STATISCHEN PHASENFEHLERS 389 11.4.8
INKOHAERENTE DPSK-DEMODULATION 390 11.4.9 FEHLERWAHRSCHEINLICHKEITEN FUER
MSK UND GMSK 392 T 12 ENTZERRUNG 397 12.1 GRUNDSTRUKTUREN VON ENTZERRERN
398 12.1.1 MATCHED-FILTER-EMPFAENGER MIT ENTZERRUNG 398 12.1.2 BANDPASS-
UND BASISBANDENTZERRUNG 400 12.1.3 INVERSE SYSTEME 403 12.1.4
LEAST-SQUARES-LOESUNGEN FUER INVERSE SYSTEME 408 12.2 LINEARE ENTZERRUNG
MIT NICHTREKURSIVEN SYSTEMEN 411 12.2.1 BEDINGUNGEN ZUR PERFEKTEN
ENTZERRUNG 411 12.2.2 SYMBOLTAKTENTZERRER 414 12.2.3 ENTZERRER MIT
DOPPELABTASTUNG 416 12.2.4 BESCHREIBUNG DER ENTZERRERLOESUNGEN DURCH DIE
PSEUDOINVERSE . . . 420 12.2.5 MINIMUM-MEAN-SQUARE-ERROR-LOESUNG (MMSE)
FUER LINEARE ENTZERRER421 12.2.6 BEISPIELE ZUR LINEAREN ENTZERRUNG 425
12.2.7 EINFLUSS DES ABTASTZEITPUNKTES AUF DIE ENTZERRUNG 428 12.3
NICHTLINEARE ENTZERRERSTRUKTUREN 429 12.3.1 QUANTISIERTE RUECKFUEHRUNG
(DECISION FEEDBACK) 429 12.3.2 MMSE-LOESUNG FUER ENTZERRER MIT
QUANTISIERTER RUECKFUEHRUNG . 431 12.3.3 BEISPIEL: MMSE-ENTWURF FUER
LINEARE UND NICHTLINEARE ENTZERRUNG . 435 12.3.4
TOMLINSON-HARASHIMA-VORCODIERUNG 437 12.4 ADAPTIVE ENTZERREREINSTELLUNG
440 12.4.1 LEAST-MEAN-SQUARES-ALGORITHMUS (LMS) 441 12.4.2 KONVERGENZ
DES LMS-ALGORITHMUS 445 INHALTSVERZEICHNIS XIII 12.4.3 REKURSIVER
LEAST-SQUARES-ALGORITHMUS (RLS) 450 12.5 LATTICE-ENTZERRER T 452 12.5.1
LATTICE-PRAEDIKTOR ZUR DEKORRELATION 452 12.5.2 STRUKTUR DES
LATTICE-ENTZERRERS 457 12.5.3 LATTICE-GRADIENTENVERFAHREN 462 12.5.4
KONVERGENZVERGLEICH DER ADAPTIONSALGORITHMEN 467 12.6 ENTZERRUNG UNTER
ADDITIVEM KANALRAUSCHEN 469 12.6.1 EINFLUSS VON RAUSCHEN AUF DIE
MMSE-LOESUNG 469 12.6.2 S/N-VERLUST INFOLGE DER ENTZERRUNG 472 12.6.3
FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT UNTER ENTZERRER-EINFLUSS 475 12.6.4
FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT BEI TOMLINSON-HARASHIMA-VORCODIERUNG . 480 13
MAXIMUM-LIKELIHOOD-SCHAETZUNG VON DATENFOLGEN 483 13.1
MAXIMUM-LIKELIHOOD-SCHAETZUNG 484 13.1.1 GRUNDSTRUKTUR DES OPTIMALEN
EMPFAENGERS 484 13.1.2 OPTIMALER EMPFAENGER MIT DEKORRELATIONSFILTER 486
13.2 VITERBI-ALGORITHMUS 489 13.2.1 VITERBI-DETEKTION ENDLICHER
DATENFOLGEN ".489 13.2.2 DETEKTION UNBEGRENZTER DATENFOLGEN 496 13.3
EINFLUSS VON ADDITIVEM KANALRAUSCHEN 499 13.3.1 FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT
BEI VITERBI-DETEKTION 499 13.3.2 S/N-VERLUSTFAKTOR 506 13.3.3
UNGUENSTIGSTE KANAELE 1. UND 2. ORDNUNG 507 13.4 VORENTZERRER ZUR
VERKUERZUNG DER KANALIMPULSANTWORT 513 14 KANALSCHAETZUNG 519 14.1
REFERENZSIGNAL-GESTUETZTE KANALSCHAETZUENG 520 14.1.1 GESCHLOSSENE LOESUNG
NACH WIENER-LEE 520 14.1.2 LMS-KANALSCHAETZUNG 521 14.1.3
MAXIMUM-LIKELIHOOD-KANALSCHAETZUNG 523 14.1.4
MAXIMUM-A-POSTERIORI-SCHAETZUNG 525 14.1.5 ORTHOGONALE FOLGEN 529 14.2
BLINDE KANALSCHAETZUENG 533 14.2.1 PRINZIPIELLE ANSAETZE . . . . 533 .
14.2.2 SOCS-ALGORITHMEN 536 14.2.3 HOS-ALGORITHMEN 544 14.3
GSM-KANALSCHAETZUNG 552 14.3.1 GSM-BURSTSTRUKTUR 552 14.3.2
TURBO-KANALSCHAETZUNG 553 14.3.3 REFERENZGESTUETZTE UND BLINDE
GSM-KANALSCHAETZUNG 555 IV MOBILFUNK-KOMMUNIKATION 15 UEBERTRAGUNG UEBER
FUNKKANAELE 559 15.1 STANDARDS ZUR MOBILFUNK-UEBERTRAGUNG 560 15.2
UEBERTRAGUNG UEBER NICHT FREQUENZSELEKTIVE RAYLEIGH-KANAELE 563 15.2.1
ERGODISCHE FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT 563 XIV INHALTSVERZEICHNIS 15.2.2
AUSFALL-WAHRSCHEINLICHKEIT 566 15.3 DIVERSITAET ^ 568 15.3.1 KANALMODELL
UND EMPFAENGERSTRUKTUREN 568 15.3.2 ERGODISCHE
BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT 572 15.4 ENTZERRUNG VON FREQUENZSELEKTIVEN
SCHWUNDKANAELEN 578 16 MEHRTRAEGER-MODULATION 581 16.1 GRUNDPRINZIP DER
MEHRTRAEGER-UEBERTRAGUNG 582 16.1.1 STRUKTUR EINES MEHRTRAEGERSYSTEMS 582
16 1.2 DAS OFDM-KONZEPT 585 16.2 ENTZERRUNG 588 16.2.1 DAS
GUARDINTERVALL . 588 16.2.2 ENTZERRUNG IM FREQUENZBEREICH 593 16.2.3
VORENTZERRER ZUR IMPULSVERKUERZUNG 595 16.2.4
EINTRAEGER-FREQUENZBEREICHS-ENTZERRER 597 16.3 OFDM-KANALSCHAETZUNG 601
16.3.1 KOHAERENTE UND INKOHAERENTE EMPFAENGERSTRUKTUREN 601 16.3.2
OFDM-KANALSCHAETZUNG MIT HILFE EINER PRAEAMBEL 602 16.3.3 PILOTTRAEGER IN
ZEIT- UND FREQUENZRICHTUNG 607 16.4 UEBERGANG AUF DEN ANALOGEN KANAL 612
16.4.1 SPEKTRALFORMUNG DES SENDESIGNALS 612 16.4.2 AUSSERBANDSTRAHLUNG
INFOLGE NICHTLINEARER VERZERRUNGEN 615 16.4.3 VERFAHREN ZUR
SPITZENWERTREDUKTION 617 .16.5 MEHRTRAEGER-SYSTEME MIT WEICHER
IMPULSFORMUNG 620 § 16.5.1 INTERSYMBOL- UND INTERCARRIER-INTERFERENZ 620
16.5.2 ORTHOGONALES VERFAHREN MIT OFFSET-QAM 624 16.5.3 NICHTORTHOGONALE
SYSTEME MIT MINIMALEM ZEIT-BANDBREITEPRODUKT 625 16.6 ZWEI BEISPIELE ZUR
OFDM-UEBERTRAGUNG 628 16.6.1 DIE WLAN-SYSTEME IEEE 802.11A UND HIPERLAN/2
628 16.6.2 DAB UND DVB-T 632 17 CODEMULTIPLEX-UEBERTRAGUNG 637 17.1
GRUNDPRINZIP DES CODEMULTIPLEX -. 638 17.1.1 PRINZIP DER SPEKTRALEN
SPREIZUNG 638 17.1.2 CDMA-EMPFAENGER FUER NICHT FREQUENZSELEKTIVE KANAELE
640 17.1.3 PSEUDO-ZUFALLSFOLGEN 641 17.1.4 WALSH-CODES 649 17.1.5 CDMA:
EIN ZUGRIFFSVERFAHREN FUER ZELLULARE NETZE 651 17.2 HOEHERSTUFIGE
ORTHOGONALE MODULATION 657 17.2.1 MODULATION DURCH WALSH-SIGNALE 657
17.2.2 EMPFAENGER FUER M-STUFIGE ORTHOGONALE MODULATION 660 17.2.3
BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT FUER AWGN-KANAELE 666 17.3
CODEMULTIPLEX-UEBERTRAGUNG UEBER FREQUENZSELEKTIVE KANAELE 672 17.3.1
RAKE-EMPFAENGER 672 17.3.2 KOHAERENTER EMPFAENGER FUER M-STUFIGE ORTHOGONALE
MODULATION . . . 676 17.3.3 INKOHAERENTER RAKE-EMPFAENGER 679
INHALTSVERZEICHNIS XV 17.4 CDMA-UEBERTRAGUNG UEBER MOBILFUNKKANAELE 684
17.4.1 BITFEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT BEI EINNUTZER-UEBERTRAGUNG . 685
17.4.2 MEHRNUTZER-INTERFERENZ '. 687 17.5 MEHRTRAEGER-CDMA 692 17.5.1
PRINZIP DES MC-CDMA 692 17.5.2 VERGLEICH MIT EINTRAEGER-CDMA 697 17.6
ZWEI BEISPIELE FUER CDMA-MOBILFUNKSYSTEME 700 17.6.1 UMTS 700 17.6.2 DAS
IS-95-SYSTEM 705 18 MEHRANTENNEN-SYSTEME 709 18.1 KANAELE MIT MEHREREN
EIN- UND AUSGAENGEN (MIMO) 710 18.1.1 ZIELSETZUNG -. 710 18.1.2
SYSTEMMODELL 711 18.1.3 EIGENMODEN EINES MIMO-UEBERTRAGUNGSSYSTEMS . 712
18.1.4 KORRELATIONSMATRIZEN VON MIMO-SYSTEMEN 716 18.1.5 KANALKAPAZITAET
DES MIMO-KANALS 717 18.2 MEHRANTENNEN-KONZEPTE ZUR VERBESSERUNG DER
UEBERTRAGUNGSSICHERHEIT . . 721 18.2.1 SIMO-SYSTEME: MAXIMUM RATIO
COMBINING AM EMPFAENGER . . . . 721 18.2.2 MISO-SYSTEME MIT KANALKENNTNIS
AM SENDER: BEAMFORMING . . . . 724 18.2.3 MISO-SYSTEME OHNE
KANALKENNTNIS AM SENDER: SPACE-TIME-CODES 727 18.3 ERHOEHUNG DER
UEBERTRAGUNGSRATE DURCH RAUM-MULTIPLEX 733 18.3.1 MULTI-LAYER-UEBERTRAGUNG
BEI KANALKENNTNIS AM SENDER . . . . . . 733 18.3.2 MULTI-LAYER-KONZEPTE
OHNE KANALKENNTNIS AM SENDER 737 4 '18.3.3 SUCCESSIVE INTERFERENCE
CANCELLATION (SIC) 739 L 18.3.4 MESSERGEBNISSE 742 ANHANG A-H A
KORRESPONDENZEN ZUR FOURIER- UND HILBERTTRANSFORMATION 747 A.L
FOURIERTRANSFORMATION 747 A.2 HILBERTTRANSFORMATION 749 B AUSZUEGE AUS
DER LINEAREN ALGEBRA 751 B.L UEBERSICHT UEBER WICHTIGE BEZIEHUNGEN '. . .
751 B.L.L NOMENKLATUR UND DEFINITIONEN 751 B.L.2 ADDITION,
MULTIPLIKATION, ELEMENTARE EIGENSCHAFTEN 754 B.1.3 DETERMINANTEN 756
B.L.4 INVERSE EINER MATRIX 757 B.L.5 UNITAERE MATRIZEN 758 B.L.6
EIGENWERTE UND EIGENVEKTOREN 759 B.L.7 SINGULAERWERTZERLEGUNG 760 B.1.8
PSEUDOINVERSE 762 B.L.9 WEITERE MATRIX-ZERLEGUNGEN 762 B.L.10 ABLEITUNG
NACH VEKTOREN 764 B.2 VEKTORIELLE DARSTELLUNG VON SIGNALEN 765 B.2.1
BESCHREIBUNG DER FALTUNG ALS SKALARPRODUKT 766 XVI INHALTSVERZEICHNIS
B.2.2 DIE FALTUNGSMATRIX 767 C ZEITDISKRETE SIMULATIONSMODELLE Y 770 C.L
UEBERGANG VON EINEM ZEITKONTINUIERLICHEN AUF EINEN ZEITDISKRETEN RAUSCH-
PROZESS 770 C.2 DAS STOERABSTANDSMASS E S /N 0 772 C.2.1 REELLE
TIEFPASS-UEBERTRAGUNG 772 C.2.2 MODULIERTE UEBERTRAGUNG IM AEQUIVALENTEN
TIEFPASSBEREICH 774 C.2.'3 SYMBOLTAKTMODELL EINES UEBERTRAGUNGSSYSTEMS
776 C.3 ERZEUGUNG EINER GAUSSVERTEILUNG AUS EINEM GLEICHVERTEILTEN
PROZESS . . . . 779 D BESCHREIBUNG GAUSSVERTEILTER RAUSCHPROZESSE 781 D.L
DISKRETE KARHUNEN-LOEVE TRANSFORMATION 781 D.2 VERBUNDDICHTE EINES
FARBIGEN GAUSS-PROZESSES 783 E ABLEITUNGEN ZUM LATTICE-ENTZERRER 785 E.L
LEVINSON-DURBIN-REKURSION . 785 E.2 ORTHOGONALITAET DER
RUECKWAERTS-PRAEDIKTIONSFEHLER . . . 788 E.3 HERLEITUNGEN ZUM
LATTICE-GRADIENTENALGORITHMUS 790 F ERGAENZUNG ZUR
MAXIMUM-LIKELIHOOD-SCHAETZUNG 792 F.L FALTUNGSMATRIZEN 792 F.2
DEKORRELATIONSFILTER 794 G BEDINGUNGEN FUER DIE IDEALE KANALENTZERRUNG
MIT HILFE VON T/2- ENTZERRERN 798 G.L HERLEITUNG DER
SINGULARITAETS-BEDINGUNGEN 798 G.2 BEISPIELE 801 H MATRIX-INVERSIONSLEMMA
805 H.L ALLGEMEINE HERLEITUNG 805 H.2 SPEZIELLE FORM IM RLS-ALGORITHMUS
806 LITERATURVERZEICHNIS 808 SACHVERZEICHNIS 829 |
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