Visuelle und didaktische Simulationen in der Telekommunikation

Abstract

Diese Arbeit ist als eine begleitende Unterlage zur Vorlesung mit Übung Telekommunikation, gelesen an der Technischen Universität Wien, verfasst. Bei dieser Vorlesung handelt es sich um eine Einführungslehrveranstaltung zu den Methoden und Verfahren der Nachrichtentechnik. In der Arbeit wird der Stoff der Lehrveranstaltung mit begleitenden visuellen und didaktischen Simulationen aufbereitet.<br />Diese Simulationen werden den Studierenden für das Selbststudium zur Verfügung gestellt.<br />Die Themengebiete, die erfasst werden, sind Signale und Systeme, Puls-Code-Modulation, Basisbandübertragung, optimale Filterung, Quellkodierung und Kanalkodierung. In eigenen Abschnitten, genannt Simulationen, wird der Theorie eine Aufgabenstellung beigestellt, in der es ein bestimmtes Lehrziel zu erarbeiten gilt. Die Simulationen laufen in MATLAB und SIMULINK. Im Text der Simulationsabschnitte sind die Aufgabenstellungen fragend formuliert. Diese sollen zu einem verbesserten Lerneffekt bei den Studierenden führen.<br />SIMULINK wird in diesem Zusammenhang für Simulationen kompletter nachrichtentechnischer Systeme verwendet. Die Blockstruktur des Simulators eignet sich hervorragend für die didaktisch sinnvolle Aufbereitung einzelner funktioneller Blöcke. MATLAB hingegen wird für die Analyse von Details verwendet. Einzelne Funktionen oder grafische Analysen und Auswertungen können hier gut erledigt werden.<br />

This thesis is an additional document for the lecture and exercises of telecommunications, taught at the Vienna University of Technology. In this lecture the methods and systems of telecommunications are introduced. The main impact of the thesis is to support the lecture with visual and didactical simulations. These simulations are available for the students of this lecture.<br />The topics of the thesis are signals and systems, pulse-code-modulations, baseband-transmissions, matched-filter, source-coding, and channel-coding. In subsections, called "Simulation", problems and tasks are used to reach the educational objectives. These simulations work in MATLAB and SIMULINK.<br />In this context, SIMULINK is used for simulations of whole systems in telecommunications. The block structure of SIMULINK is proper for didactical suggestive presentation of single functional blocks. MATLAB is used for detail analysis. Special features or graphical analysis and interpretations are done with MATLAB.