Modulhandbuch
Master
Wirtschaftsingenieurwesen
Vertiefung Elektrotechnik
Stand: Juni 2013
Informationen:
Institut für Technische Betriebswirtschaft
Bismarckstraße 11
48565 Steinfurt
Tel.: 0 25 51 - 96 2757
Modulhandbuch Master WIW………..
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Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung ............................................................................................................................... 3 2 Studienverlaufsplan .............................................................................................................. 4 3 Modulbeschreibungen .......................................................................................................... 5
3.1 Allgemeine Module ................................................................................................................ 5
3.1.1 Mathematische Methoden der Informationstechnik ............................................................. 5
3.1.2 Embedded Systems ............................................................................................................ 7
3.1.3 Informations- und Codierungstheorie .................................................................................. 9
3.2 Automatisierungstechnik ..................................................................................................... 11
3.2.1 Prozessinformatik .............................................................................................................. 11
3.2.2 Robuste Regelung ............................................................................................................. 13
3.2.3 Systemanalyse und Modellierung ...................................................................................... 15
3.2.4 Robotik ............................................................................................................................... 16
3.2.5 Regelung elektrischer Antriebe ......................................................................................... 18
3.2.6 Windkraftanlagen ............................................................................................................... 20
3.2.7 Photovoltaik ....................................................................................................................... 22
3.3 Informatik ............................................................................................................................. 24
3.3.1 Berechenbarkeit und Entscheidbarkeit .............................................................................. 24
3.3.2 Informationssysteme ......................................................................................................... 25
3.3.3 Formale Sprachen und Compilierbau ................................................................................ 27
3.3.4 Internet-Engineering .......................................................................................................... 29
3.3.5 Security .............................................................................................................................. 31
3.3.6 e-Commerce ...................................................................................................................... 33
3.3.7 Verteilte Informationssysteme ........................................................................................... 35
3.4 Nachrichtentechnik .............................................................................................................. 37
3.4.1 Wide Area Networks .......................................................................................................... 37
3.4.2 Statistische Nachrichtentheorie ......................................................................................... 39
3.4.3 Hochfrequenztechnik ......................................................................................................... 41
3.4.4 Multimedia ......................................................................................................................... 43
3.4.5 Fortgeschrittene Signalverarbeitung.................................................................................. 45
3.4.6 Optische Kommunikationstechnik ..................................................................................... 47
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1 Einleitung
Das vorliegende Modulhandbuch enthält in Ergänzung zum Modulhandbuch der
betriebswirtschaftlichen Module die Zusammenstellung der Wahlpflichtfächer der Vertiefungsrichtung
Elektrotechnik des Master - Studienganges Wirtschaftsingenieurwesen am Institut für Technische
Betriebswirtschaft der Fachhochschule Münster.
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2 Studienverlaufsplan
Studienverlaufsplan Master WIW Vertiefung Elektrotechnik
1. Semester 2. Semester 3. Semester 4 Semester
V Ü P LP V Ü P LP V Ü P LP V Ü P LP
Anwendungsmodule (16 LP) 11029P Angew andtes Projektmanagement 2 2 2 811019P Geschäftsprozessmanagement 2 2 2 8
Wirtschaftswissenschaftliche Module (40 LP)12019 Marketing Kompetenz 2 2 2 8
12029P Intercultural Communication and Competence 2 2 2 812039P Kaufmännische Kompetenz 2 2 2 812049P Technologie- und Innovationsmanagement 2 2 2 812059P Managementkompetenz 2 2 2 8
Vertiefungsmodule Aktuelle Themen des Wirtschaftsingenieurwesens es müssen mindestens 16 LP erreicht werden (siehe Wahlkatalog)
Wahlfach 1 2 2 1 6Wahlfach 2 2 1 1 5Wahlfach 3 2 1 1 5
Ingenieurwissenschaftliche Module Elektrotechnikes müssen mind. 20 LP erreicht werdenWahlfach 1 5Wahlfach 2 5Wahlfach 3 5Wahlfach 4 5
Praxismodule (28 LP)90019 Projektarbeit 599930 Masterarbeit 2099940 Kolloquium 3
Summe gesamt WIW-Elektrotechnik 30 31 31 28
Wahlkatalog Aktuelle Themen des Wirtschaftsingenieurwesens V Ü P LP
13019P Behavioral-Management 2 2 1 6
13029P Sektorales Marketing 2 2 1 6
13039P IT-gestütztes Management und Controlling 2 2 1 6
13049P Negotiating Skills The Harvard-Concept 2 2 1 6
13059P Produktionsmanagement 2 1 1 5
13069P Angew andte Marktforschung 2 1 1 5
13109P Management Science 2 1 1 5
13079P Volksw irtschaftliche Zusammenhänge 2 1 1 513089P Wertorientierte Unternehmenssteuerung 2 1 1 513099P Kommunikationstraining für angehende Führungskräfte 1 1 2 5
Wahlkatalog Ingenieurwissenschaftliche Module Elektrotechnik V Ü P LP
51019Ü Mathematische Methoden der Informationstechnik 4 2 0 7
51029P Embedded Systems 2 1 1 5
51039P Informations- und Codierungstheorie 2 1 1 5
51049P Prozessinformatik 2 1 1 6
51059P Robuste Regelung 2 1 1 6
51069P Systemanalyse und Modellierung 2 1 1 6
51079P Robotik 2 1 1 5
51089P Regelung elektrischer Antriebe 2 1 1 5
51099P Windkraftanlagen 2 1 1 5
51109P Photovoltaik 2 1 1 5
51119Ü Berechenbarkeit und Entscheidbarkeit 2 2 0 6
51129P Informationssysteme 2 0 2 6
51139P Formale Sprachen und Compilerbau 2 1 1 6
51149P Internet-Engineering 2 1 1 5
51159P Security 2 1 1 5
51169P e-Commerce 2 1 1 5
51179P Verteilte Informationssysteme 2 1 1 5
51189P Wide Area Netw orks 2 1 1 6
51199P Statistische Nachrichtentheorie 2 1 1 6
51209P Hochfrequenztechnik 2 1 1 6
51219P Multimedia 2 1 1 5
51229P Fortgeschrittene Signalverarbeitung 2 1 1 5
51239P Optische Kommunikationstechnik 2 1 1 5
Modul-nummer Modul
Automatisierungstechnik
Informatik
Nachrichtentechnik
In jedem Semester werdenWahlfächer angeboten. Eine Zuordnung zum Sommer‐bzw. Wintersemester kann nich vorgenommen werden.
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3 Modulbeschreibungen
3.1 Allgemeine Module
3.1.1 Mathematische Methoden der Informationstechnik
Kennnummer: 51010
Aufwand:
210 h
Leistungs-punkte: 7 LP
Studiense-mester: 1.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Mathematische Methoden der In- formationstechnik
Kontaktzeit:4+2+0 SWS
Selbststudium: 114 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 4+2+0 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 30, Übung: ca. 30, Praktikum: 04. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen die grundlegenden mathematischen Struk-
turen, die bei der Numerik auftreten. Sie können die Güte von numerischen Lösungen bewerten, kennen grundlegende Verfahren und sind in der Lage, sich eigenständig neue Verfahren anzueignen und diese anzuwenden.
5. Inhalte: Fehler und numerische StabilitätDirekte Methoden zur Lösung linearer Gleichungssysteme Banachräume, Banachscher Fixpunktsatz Iterative Methoden zur Lösung linearer Gleichungssysteme
Nichtlineare Gleichungen und Gleichungssysteme
Hilberträume
Approximation und Interpolation Eigenwerte Numerische Integration Anfangswertprobleme Fachliteratur (Auswahl): [1] Quarteroni, Sacco, Saleri: Numerische Mathematik I, Springer Verlag 2004. [2] Quarteroni, Sacco, Saleri: Numerische Mathematik II, Springer Verlag 2004. [3] Schaback, Wendland: Numerische Mathematik, Springer Verlag 2004. [4] Faires, Burden: Numerische Methoden, Spektrum AkademischerVerlag 2000. [5] Schwarz, Köckler: Numerische Mathematik, Teubner Verlag 2006. [6] Knorrenschild: Numerische Mathematik, Hanser Fachbuchverlag2005. [7] Plato: Numerische Mathematik kompakt, Vieweg Verlag 2006.
6. Teilnahmevoraussetzungen: Grundkenntnisse aus der linearen Algebra und Analysis 7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung
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8. Vorraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:
- Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Michael TüxenProf. Dr. Michael Tüxen —
11. Sonstige Informationen:
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3.1.2 Embedded Systems
Kennnummer: 51020
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 1.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Embedded Systems
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 30, Übung: ca. 30, Praktikum: ca. 2 x 15 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden sind in der Lage, Entscheidungen über den Einsatz
von eingebetteten Rechnersystemen zu treffen, sie zu projektieren und zu realisieren.
5. Inhalte: Einführung / Motivation:Aspekte eingebetteter Systeme, allgemeiner Entwicklungsprozess, Speicher in eingebetteten Systemen, Speicher-Architektur, Einfluss der Software auf Hardware-Design, Software-Portierung auf neue Prozessorarchitektur , Mikroprozessoren für SOC-Design
Embedded System Hardware: Technologie Fahrplan, System-on-Chip (SOC), System-in-Package(SIP), Verbindungsmodelle, Chip-to-Chip Kommunikation, SOC-Trends, Multi-Core, Architekturvorlagen, Design-Komplexität
Design und Entwicklung: Geschwindigkeitslücke zwischen Mikroprozessor und Speicher, Leistungseffizienz , Thermische Analyse, Energieversorgung und Schaltnetzteile, Sensoren + Aktuatoren, Risiko und Zuverlässigkeits- analyse , Wahl der Entwicklungswerkzeuge , Echzeitbetriebsysteme (RTOS) und ihre Grenzen
Programmierung: Speicherprogrammierung Selbsttest von eingebetteten Systemen, Programmiersprachen C und C++: C Funktion Prototypen, Unter- brechungsfunktionen und ANSI Schlüsselwörter, Optimierung für RISC Architekturen, Multi Media Instruktionen (MMX), VLIW, Programmierung von Gleitzahlanwendungen, Pointer und Arrays, Ausnahme Bearbeitung
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Multitasking:Prozesse, Threads, Multithreading, Virtualisierung, Adressräume, Zeitverhalten, Schutzmechanismen, Multitasking Strategien
Echtzeit und Echtzeit-Betriebsysteme: Anforderungen, Strategien, Einsatzgebiet, Echtzeitsysteme, Event Handling in eingebetteten Systemen, Interrupt Programmierung, Debugging von RTOS, RTOS Treiber-Entwicklung, Eingebettete Dateisysteme
Praktikum: Einführung in RFID-Technik, Selbsttest von Eingebetteten Systemen, Low Power Design
Fachliteratur (Auswahl): [1]Colin Walls, Embedded Software, The Works, Newnes, Elsevier, 2006 [2]Chris Nagy, Embedded Systems Design using the TI MSP430 Series, Newnes, Elsevier 2003 [3]Peter Marwedel, Embedded System Design, Springer, 2006 [4]Robert Oshana, DSP Software Development Techniques for Embedded and Real-Time Systems, Newnes, Elsevier, 2006 [5]ITRS, International Technology Roadmap for Semiconductors, www.itrs.net
6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse auf dem Niveau eines einschlägigenB h l b hl7. Prüfungsformen: Klausur, mündliche Prüfung oder besondere Prüfungsform
8. Vorraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:
- An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben- Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Peter GlösekötterProf. Dr. Peter Glösekötter —
11. Sonstige Informationen:
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3.1.3 Informations- und Codierungstheorie
Kennnummer: 51030
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 2.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Informations- und Codierungstheorie
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 30, Übung: ca. 30, Praktikum: ca. 2x15 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden beherrschen die grundlegenden Konzepte der ver-
lustfreien und verlustbehafteten Quellencodierungsverfahren sowie der fehlererkennenden und fehlerkorrigierenden Kanalcodierungs- verfahren. Sie sind in der Lage, Information im Sinne der Informationstheorie quantitativ zu beschreiben und Kanäle informationstheoretisch zu modellieren.
5. Inhalte: Einleitung:Nachricht und Information, Codierung, Kommunikationssysteme, Aufbau der Vorlesung
Informationstheorie: Nachrichtenquellen und Nachrichtenkanäle, Informationsgehalt, Entropie, Kanalkapazität
Quellencodierung: Decodierbare Codes, Optimalcodierung, Fano- und Huffman-Code, Transformationscodierung, Anwendungen
Kanalcodierung: Allgemeine Grundlagen der Kanalcodierung, Maximum Likelihood- Decodierung, Lineare Blockcodes, Zyklische Codes, Algebraische Decodierung, Reed-Solomon-Codes, Faltungscodes, Maximum Likelihood-Folgenschätzung, Viterbi-Algorithmus, Anwendungen
Praktikum: Durchführung von Simulationen und Erstellen von Simulationspro- grammen zu den Themen Informationstheorie, Quellencodierung und Kanalcodierung basierend auf dem Simulationsprogramm Matlab in Anlehnung an praktische Systeme
Fachliteratur (Auswahl): [1] Neubauer, A.: Informationstheorie und Quellencodierung - Eine Einführung für Ingenieure, Informatiker und Naturwissenschaftler. Wilburgstetten: J. Schlembach Fachverlag, 2006 (ISBN 3-935340- 49-4) [2] Neubauer, A.: Kanalcodierung - Eine Einführung für Ingenieure, Informatiker und Naturwissenschaftler. Wilburgstetten: J. Schlem-
6. Teilnahmevoraussetzungen: Bachelor in Elektrotechnik oder Angewandter Informatik
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7. Prüfungsformen: Klausur8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. André NeubauerProf. Dr. André Neubauer —
11. Sonstige Informationen: Die Bücher [1] und [2] umfassen den Inhalt der Vorlesung „Informations- und Codierungstheorie“. Weitere Informationen zu Vorlesung, Übung und Praktikum stehen den Studierenden auf dem ILIAS-Server zur Verfügung.
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3.2 Automatisierungstechnik
3.2.1 Prozessinformatik
Kennnummer: 51040
Aufwand:
180 h
Leistungs-punkte: 6 LP
Studiense-mester: 2.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Prozessinformatik
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium:100 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+2 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden beherrschen die Wirkungsweise und den Aufbau
moderner Automatisierungssysteme. Sie werden befähigt selbst- ständig anspruchsvolle Automatisierungsprokjekte in Teamarbeit zu planen und zu entwerfen. Die Studierenden erwerben Fachkompetenz (Faktenwissen, Metho- denwissen und Systemdenken) und Methodenkompetenz.
5. Inhalte: Einführung, Technische Prozesse, Automatisierung, Prozess-leittechnik, Prozessführung, Leitebenen, Prozessmodelle, Prozessoptimierung
Entwurf und Dokumentation von Echtzeitsystemen, Erfahrungs- regeln und Entwurfsprinzipien, Entwurfsansätze, Darstellung nebenläufiger Prozesse, Übergang vom Entwurf zur Realisierung, Testen, Qualitätssicherung, Wartung
Prozessführung, Funktionsplan, Petri-Netze, Automaten, ereignis- diskrete Systeme, Prozessmodelle, Modellierungsprozess, lineare und nichtlineare Modelle, stationäre Modelle, Mehrgrößensysteme, Regressionsmodelle, Simulation in der Prozessführung
Prozessregelung, Konventionelle Regelung, Zustandsraummethoden, Advanced Control, Störgrößenkompensation, Stabilitäts-betrachtung, zeitdiskrete Regelungen, dezentrale Regelung
Modellgestützte Messverfahren, Zustandsschätzung, Parameterschät- zung bzw. -identifikation, modellgestützte Regelungen, adaptive Regler, wissensbasierte Methoden, Fuzzy-Logik und Fuzzy-Control
Praktikum: Im Praktikum wird in Kleingruppen für einen Versuchsaufbau (La- borstrecke) ein Hard- und Softwareprojekt durchgeführt. Nach einer Ist- und Zielanalyse wird ein Pflichtenheft erstellt und der Ablauf des Projektes geplant. Am Ende des Moduls Prozessinformatik erfolgt ein Bericht mit Präsentation.
Fachliteratur (Auswahl): [1] B. Favre-Bulle, Automatisierung komplexer Industrieprozesse, Springer, 2004 [2] J. Heidepriem, Prozessinformatik 1, Oldenbourg, 2000 [3] U. Kramer, M. Neculau, Simulationstechnik, Hanser, 1998 [4] R. Lauber, P. Göhner, Prozessautomatisierung 1, Springer, 1999 [5] E. Schnieder, Methoden der Automatisierung, Vieweg, 1999
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6. Teilnahmevoraussetzungen: Inhaltlich baut das Modul auf Kenntnissen der Regelungstechnik undProzesslenkung auf. Fundierte Kenntnisse aus diesen Bereichen, der Informatik und der Mathematik sind erforderlich. Kenntnisse des Projektmanagements sind notwendig.
7. Prüfungsformen: Mündliche Prüfung oder besondere Prüfungsform 8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - Erfolgreiche Durchführung und Präsentation des Projektes - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Doris DanzigerProf. Dr. Doris Danziger —
11. Sonstige Informationen: Unterlagen zur Vorlesung werden auf dem ILIAS-Server des Fachbe-reiches zum Download zur Verfügung gestellt.
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3.2.2 Robuste Regelung
Kennnummer: 51054
Aufwand:
180 h
Leistungs-punkte: 6 LP
Studiense-mester: 3.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Robuste Regelung
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium:116 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 3x4 4. Qualifikationsziele: Im Sinne einer „Robusten Regelung“ können die Studierenden den
Einfluss von Parameteränderungen auf das dynamische Verhalten von Regelkreisen beurteilen. Sie sind in Lage nichtlineare Modelle verkoppelter Mehrkörpersyste-me aufzustellen und nichtlineare verkoppelte Systeme zu entkoppelnund zu regeln.
5. Inhalte: Modellbildung und Vereinfachung.
Beispiel: Portalkran.
Robuste Regelung. Einfluss von Parameteränderungen, Wanderung der Pole, Änderung der Sprungantwort, Stabilität.
Modellbildung nach Lagrange.
Beispiel: System mit zwei Freiheitsgraden. Nichtlineare Systement- kopplung,
Beispiel: Nichtlineare Systementkopplung und -Regelung bei Robotern.
Modellvalidierung für einen Roboterarm mit 6 Achsen,
Bestimmung von Verstärkungsfaktoren und der Trägheitsmatrix,
Einfluss der Schwerkraft nichtlineare Modellierung von Reibung.
Regelung, Reibungskompensation, Schwerkraftkompensation, Be- handlung variabler Massenträgheitsmomente, Multisensorintegration und Bahnregelung.
Praktikum: Durchführung eines Projektes.
Fachliteratur (Auswahl): [1] Föllinger, O. Regelungstechnik. neuste Auflage, Hüthig-Verlag, Heidelberg [2] McKerrow, J. P. Introduction to Robotics. neuste Auflage, ISBN 0-201-18240-8 [3] Ackermann, J. Robust Control: the parameter space approach. SpringerVerlag, 2. Auflage 2002 ISBN 1-85233-514-9
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6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse der Prozesslenkung im Zustandsraum auf dem Niveaueines einschlägigen berufsqualifizierenden Studienabschlusses.
7. Prüfungsformen: Klausur, mündliche Prüfung oder besondere Prüfungsform 8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - Erfolgreiche Durchführung von Simulationen / praktischen Unter-suchungen - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Uwe MohrProf. Dr. Uwe Mohr —
11. Sonstige Informationen:
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3.2.3 Systemanalyse und Modellierung
Kennnummer: 51060
Aufwand:
180 h
Leistungs-punkte: 6 LP
Studiense-mester: 3.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Systemanalyse und Modellierung
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 116 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 30, Übung: ca. 30, Praktikum: ca. 6x5 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden lernen moderne Werkzeuge für die Analyse und
Modellierung von Systemen kennen. Sie kennen unterschiedliche Beschreibungsmittel für die Modellierung. Sie können Systeme und Systemkomponenten in Modelle abbilden und als ganzes si- mulieren. Sie sind in der Lage Systemgrößen zu bestimmen und zu interpretieren.
5. Inhalte: Einführung, Begriffliche Einordnung, wirtschaftliche Bedeutung
System- und Modellbegriff, Einteilung, Komplexität, Probleme, Ansätze, Modellkonzepte, Beschreibungsmittel, Vereinheitlichung, Systemdenken, Modellgültigkeit
Systemstruktur und Systemzustand, Entwicklung und Analyse von Wirkungsgraphen, Modellkonzept und Simulation, Systemelemente und Systemstruktur, Systemverhalten
Systementwurf, Kriterien und Bewertung des Systemverhaltens, Ent-wicklungsanalyse, Parameterbestimmung, Untersuchungsmethoden, Systementwurf für Stabilisierung und Optimierung
Anwendungsbereiche, Werkzeuge, Möglichkeiten und Grenzen
Praktikum: Im Praktikum wird in Kleingruppen jeweils ein spezielles System analysiert und ein Systemmodell entwickelt. Kriterien zur Bewertung sind zu bestimmen und die Modellgültigkeit wird überprüft.
Fachliteratur (Auswahl): [1] L. Billmann, System Simulation I, Lulu Press, 2006 [2] H. Bossel, Systeme Dynamik Simulation, Books on Demand, 2004 [3] U. Kramer, M. Neculau, Simulationstechnik, Hanser, 1998 [4] J.-A. Müller, Systems Engineering, Fortis, 2000 [5] K.-P. Timpe, T. Jürgensohn, H. Kolrep, Mensch-Maschine-
6. Teilnahmevoraussetzungen: Fundierte Kenntnisse der Mathematik7. Prüfungsformen: Klausur, mündliche Prüfung oder besondere Prüfungsform 8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben- Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Prof. Dr. Doris DanzigerProf. Dr. Doris Danziger
11. Sonstige Informationen: Unterlagen zur Vorlesung werden auf dem ILIAS-Server des Fachbereiches
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3.2.4 Robotik
Kennnummer: 51070
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 3.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Robotik
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 3x4 4. Qualifikationsziele: Die im Rahmen des Faches Robotik vermittelten Kenntnisse und Fä-
higkeiten bilden eine Grundlage zur Lösung von Aufgabenstellungen aus der Automatisierungstechnik. Eine Grundkompetenz ist die Auswahl und Programmierung von Roboteranlagen. Darüber hinaus werden die Studierenden in die Lage versetzt, elektrische Komponenten (Antriebe, Regelungen, Steuerung, Sensor- und Rechnersysteme) für den Bau und Betrieb von Robotern und anderen Sondermaschinen auszuwählen und anzuwenden.
5. Inhalte: Grundlagen:Definition Roboter, Definition Kinematik, Kinematische Strukturen und Arbeitsräume, Definition Freiheitsgrad, Globale/Lokale Degeneration.
Beschreibung der Lage im Raum: Koordinatensysteme, Position und Orientierung, Translationsbewe- gung, Rotationsbewegung. Orientierungsbeschreibungen: Orientie- rungsmatrix, Eulerwinkel, Roll-Pitch-Yaw, Drehvektor und ¿winkel. Homogene Transformationen: Homogene Koordinaten, Kinemati- sche Kette, Denavit-Hartenberg-Parameter, Vorwärtstransformation, Rückwärtstransformation, Doppeldeutigkeiten und Singularitäten.
Rückwärtstransformation: Roboterarm mit 6 DOF, Singularitäten, Mehrdeutigkeiten, Zentral- handkinematik.
Armkinematiken und Bauformen: Scara Knickarm, Portalsystem, Sonderbauformen (z.B.: redundante Kinematiken, Weltraum- und Unterwasserroboter). Steuerungshard- ware: Einspeisung, Leistungsteil, interne Sensoren, Regelkreisstrukturen.
Greifer und Werkzeuge: Werkzeuge: Schweißzangen, Spritzpistolen, Druckluft-schrauber. Greifer: Prinzipieller Aufbau, Bauformen, Parallelbackengreifer, Dreifingergreifer, Saugheber, Flexible Greifer, Greiferwechselsys- tem, Revolvergreifer.
Sensorsysteme für Roboter: Eindimensionale Sensoren: Abstandstaster,
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Entfernungsmessung mit Ultraschall, Entfernungsmessung mit
Laser-Triangulation. Direkte Kraftmessung, taktile Flächensensoren, Mehrdimensionale Sensoren: 6D-Kraft/Momentensensorsystem, 3D-Abstands- und Orientierungssensorsystem. Direkte Regelung in Bahnkoodinaten und Multisensorintegration.
Praktikum: Blockpraktikum in Form eines Programmierseminars (Stäubli RX 130)
Fachliteratur (Auswahl): [1] McKerrow, J. P. Introduction to Robotics. neuste Auflage, ISBN 0-201-18240-8
6. Teilnahmevoraussetzungen: Grundlagen der Modellbildung auf dem Niveau eines einschlägigenberufsqualifizierenden Studienabschlusses.
7. Prüfungsformen: Klausur, mündliche Prüfung oder besondere Prüfungsform 8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben (Seminar, Projekt) - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Uwe MohrProf. Dr. Uwe Mohr —
11. Sonstige Informationen:
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3.2.5 Regelung elektrischer Antriebe
Kennnummer: 51080
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 2.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Regelung elektrischer Antriebe
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 3x4 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen die mathematische Beschreibung elek-
trischer Maschinen und leistungselektronischer Schaltungen als Regelkreisglieder und die zugehörigen Regelverfahren. Sie sind dadurch in der Lage, Entscheidungen über den Einsatz elektrischer Antriebe unter Berücksichtigung des instationären Betriebsverhaltens zu treffen.
5. Inhalte: Einführung:
Zweiachsentheorie für Drehfeldmaschinen: Transformation von Wicklungssystemen, Spannungsgleichungen, Leistungsbilanz, Drehmoment, Raumzeigerdarstellung
Gleichstrommaschine: Dynamisches Gleichungssystem, Regelung einer stromrichtergespeisten Gleichstrommaschine
Asynchronmaschine: Dynamisches Gleichungssystem, Schwung- massenanlauf, Laststoß, Feldorientierte Regelung
Elektrisch erregte Synchronmaschine: Dynamisches Gleichungssys- tem, Stoßkurzschluss, Transienter Betrieb der Schenkelpolmaschine
Permanentmagnetisch erregte Synchronmaschine: Dynamisches Gleichungssystem, instationäres Betriebsverhalten
Modellbildung und regelungstechnisches Verhalten leistungselektro- nischer Schaltungen
Praktikum: Simulation (Matlab/Simulink) des transienten Betriebsverhaltens und messtechnische Überprüfung der Simulationsergebnisse an geregelten elektrischen Antrieben
Fachliteratur (Auswahl): [1] Henneberger, G.: Elektrische Maschinen II, RWTH Aachen [2] Mohan, N.; Undeland, T.M.; Robbins, W.P.: Power Electronics, John Wiley & Sons, New York [3] Schröder, D.: Elektrische Antriebe 2 (Regelung von Antriebssys-
6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse von elektrischen Maschinen, Leistungselektronik undRegelungstechnik
7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung
Modulhandbuch Master WIW………..
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8. Vorraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:
- An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Robert NitzscheProf. Dr. Robert Nitzsche. —
11. Sonstige Informationen:
Modulhandbuch Master WIW………..
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3.2.6 Windkraftanlagen
Kennnummer: 51090
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 1.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Windkraftanlagen
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen den Aufbau, die Funktionsweise und das
Betriebsverhalten von Windkraftanlagen. Sie sind in der Lage, diese Systeme in der Praxis zu beurteilen, zu entwickeln und einzusetzen.
5. Inhalte: VorbemerkungenWeltweiter Energiebedarf und dessen Deckung, Anteil der Windkraft: Begriffe, Weltweiter Energieverbrauch, Energieverbrauch in Deutschland, Verbrauch elektrischer Energie in Deutschland, Anteil der Windkraft
Historie Windmühlen und -räder, Strom aus Wind, Bauformen von Windkraftanlagen
Physikalische Grundlagen der Windenergiewandlung: Energieinhalt bewegter Luft, Leistungsentnahme aus bewegter Luft, Entstehung von Wind, Einflüsse auf die Luftgeschwindigkeit, Mes- sung der Luftgeschwindigkeit, Zufallsgrößen und ihre Verteilungen, Von der Häufigkeitsverteilung zur mittleren Luftgeschwindigkeit, Ertragsprognose für eine Windkraftanlage
Mechanik moderner Windkraftanlagen: Fundamente im Binnenland und auf See, Mechanische Beanspruchungen des Turmes, Abschätzung der Turmeigenschwin- gungen, Turmbauweisen, Turmgehäuse, Getriebe, Bremse, Rotorbauformen, Leistungsregelung
Generatoren in Windkraftanlagen Asynchronmaschinen, Aufbau einer Drehstrom-Asynchronma- schine, Stator, Rotor, Funktionsweise einer Drehstrom-Asyn- chronmaschine, Drehfeld, Einsträngiges T-Ersatzschaltbild, Stationäres Betriebsverhalten von Drehstrom-Asynchronma- schinen, (Wirk-)Leistungsbilanz, Wirkungsgrad, Drehmoment, Ausführungsformen von Asynchronmaschinen und ihre Dreh- zahlstellmöglichkeiten, Schleifringläufer-Drehstrom-Asynchron- maschine, Käfigläufer-Drehstrom-Asynchronmaschine, Dop- peltgespeiste Drehstrom-Asynchronmaschine, Synchronmaschinen, Aufbau einer Drehstrom-Synchronmaschine, Stator, Rotor, Funk- tionsweise einer Drehstrom-Synchronmaschine, Drehfeld, Vollpol- Drehstrom-Synchronmaschine, Einsträngiges Ersatzschaltbild, Sta- tionäres Betriebsverhalten, Drehmoment, Ortskurve des Statorstro- mes
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Leistungselektronik, Netzanschluss und Regelung von Wind- kraftanlagen: Antriebskonzepte, Drehzahlstarr, Drehzahlgestuft, Drehzahlvariabel, Netzanschluss, Struktur des europäischen Energieversorgungsnetzes, Netzanschluss von Windkraftanlagen, Netzrückwirkungen von Windkraftanlagen, Regelung
Vermessung und Zertifizierung: Wozu Vermessung und Zertifizierung? Typenzertifizierung, Windkraftanlagen-Zertifizierung, Typenprüfung nach deutschem Baurecht, Wiederkehrende Prüfungen, Zustandsorientierte Prüfungen
Kosten von Windkraftanlagen und Wirtschaftlichkeit: Kosten von Windkraftanlagen, Gesetz über den Vorrang Erneu- erbarer Energie (EEG), Wirtschaftlichkeit, Beurteilung von In- vestitionsalternativen, Investitionsrechnung für eine Windkraft- anlage, Ökobilanz einer Windkraftanlage
Praktikum: Vermessung und Berechnung einer kleinen Windkraftanlage hinsicht-lich ihrer elektrischen (Ersatzschaltbild) und strömungsmechanischen (Rotorleistungsbeiwert) Eigenschaften
Fachliteratur (Auswahl): [1] Kaltschmitt, M.; Wiese, A.; Streicher, W. (Hrsg.): Erneuerbare Energien, Springer-Verlag, Berlin [2] Molly, J.-P.: Windenergie (Theorie, Anwendung, Messung),
6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik, elektrischer Maschi-nen und Leistungselektronik
7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Robert NitzscheProf. Dr. Robert Nitzsche —
11. Sonstige Informationen:
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3.2.7 Photovoltaik
Kennnummer: 51100
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 2.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Photovoltaik
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen die Grundlagen, Zellentechnologien,
Systeme und Einsatzbereiche der Photovoltaik und sind in der Lage, photovoltaische Systeme zu konzipieren und zu charakterisieren.
5. Inhalte: Einleitung und Übersicht:Was ist Energie? Struktur der Energieversorgung, Probleme der Energieversorgung, Übersicht über die erneuerbaren Energien, Vor- und Nachteile der erneuerbaren Energien
Das Strahlungsangebot der Sonne: Solarkonstante, Globalstrahlung, Diffusstrahlung, Direktstrahlung, Strahlung auf geneigte Flächen, Messung solarer Strahlung, Strahlungsangebot und Weltenergieverbrauch
Grundlagen der Photovoltaik: Geschichte, Absorption in Halbleitern, Reflexionsfaktor, Antire- flexbeschichtung, Quantenwirkungsgrad, Direkte und Indirekte Halbleiter, pn-Übergang, Photodiode, Solarzelle, Kennlinie, Ersatzschaltbilder, Kenngrößen, Temperaturverhalten
Zellentechnologien: Kristalline Silizium-Zellen: Wafer- und Zellenherstellung, Modulher- stellung, Zellenverschaltung, Datenblätter, Dünnschichtzellen: Zellen aus amorphem Silizium, weitere Zellenmaterialien, hocheffiziente Zellen, Konzentratorzellen
Systemtechnik: Solargenerator und Last: Widerstandslast, Gleichspannungswandler, MPP-Tracker, Netzgekoppelte Systeme: Systemaufbau, Wech- selrichter, Anlagentypen, Anlagenerträge, Anlagenüberwachung Inselsysteme: Akkumulatoren, Laderegler, Solar Home Systems, Hybridsysteme, Dimensionierung von Inselsystemen
Ökologische Fragestellungen: Energie-Rücklaufzeit, Emissionen durch Photovoltaik
Zukünftige Entwicklung: Markt- und Preisentwicklung, Effiziente Förderinstrumente, tech- nisches Potential der Photovoltaik, Szenarien einer zukünftigen Energiepolitik
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Praktikum:Kennlinienaufnahme und Parameterbestimmung von Solarmodulen, Untersuchungen an realen photovoltaischen Anlagen, Simulation und Dimensionierung von photovoltaischen Anlagen
Fachliteratur (Auswahl): [1] M. Kleemann, M, Meliß, Regenerative Energiequellen, Springer [2] M. Kaltschmitt, A. Wiese, Erneuerbare Energien, Springer [3] V. Quaschning, Regenerative Energiesysteme, Hanser [4] A. Wagner, Photovoltaik Engineering, Springer
6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse von elektronischen Bauelemente und Grundgebieten derElektrotechnik
7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Konrad MertensProf. Dr. Konrad Mertens —
11. Sonstige Informationen:
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3.3 Informatik
3.3.1 Berechenbarkeit und Entscheidbarkeit
Kennnummer: 51110
Aufwand:
180 h
Leistungs-punkte: 6 LP
Studiense-mester: 2.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Berechenbarkeit und Entscheidbar- keit
Kontaktzeit:2+2+0 SWS
Selbststudium: 116 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+2+0 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: 04. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen und verstehen die grundlegenden Konzepte
der Berechenbarkeitstheorie, der Entscheidbarkeitstheorie und des Quantum Computing.
5. Inhalte: Berechenbarkeit:Intuitiver Berechenbarkeitsbegriff, Churchsche These, Turing- Berechenbarkeit, andere Berechenbarkeitskonzepte
Entscheidbarkeit: Entscheidbarkeitsbegriff, unentscheidbare Probleme, Halteproblem, Reduzierbarkeit
Quantum Computing: Quantenbit, Quantengatter, Quantenschaltkreise, Algorithmen von Grover und Shor
Fachliteratur (Auswahl): [1] Schöning, Theoretische Informatik, Spektrum 2003 [2] Nielsen, Chuang: Quantum Computation and Quantum Informa- tion, Cambridge University Press 2005
6. Teilnahmevoraussetzungen: Bachelor in Elektrotechnik oder Angewandter Informatik 7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Gernot BauerProf. Dr. Gernot Bauer Prof. Dr. Michael Tüxen —
11. Sonstige Informationen:
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3.3.2 Informationssysteme
Kennnummer: 51120
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 2.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Informationssysteme
Kontaktzeit:2+0+2 SWS
Selbststudium:86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+0+2 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 30, Übung: 0, Praktikum: ca. 2x15 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden werden in die Lage versetzt, die die BWL und
fast alle Bereiche der Informatik übergreifenden Aspekte des Data Warehousing für bestehende Systeme sowie neu zu erstellende Systeme zu beurteilen und anzuwenden. Sie verstehen die formale Definition des multidimensionalen Mo- dells, die Aspekte der relationalen Umsetzung inklusive der neuen Operatoren, Optimierungsverfahren sowie die Spezifika von Data Warehousing Projekten und dem Betrieb von Data Warehouses.
5. Inhalte: Einführung und Einordnung:
Begriffliche Einordnung; Historie; Anwendungsbereiche; Beispiele.
Referenzarchitektur von Data Warehouses:
Data Warehouse Manager; Datenquellen; Extraktion; Transfor- mation; Laden; Basisdatenbank; Data Warehouses; Data Marts; Metadaten; Phasen des Data Warehousing; Physische Architektur.
Entwicklung von Data Warehouses:
Das Multidimensionale Datenmodell; Umsetzung multidimensiona- ler Datenmodelle; Optimierung der Datenmodelle; Metadaten.
Anwendung von Data Warehousing:
Betriebswirtschaftliche Sicht; Strategie; Projektorganisation; Pro- jektphasen; Software- und Hardware-Auswahl; Erfolgsfaktoren; Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen; Betrieb von Data Warehouses; Praxisbeispiele.
Praktikum: Durchführung in Form von Projekten auf Basis des SQL-Server 2005, DB2 und COGNOS- sowie Data-Mining-Werkzeugen.
Fachliteratur (Auswahl): 1] A. Bauer, H. Günzel (Hrsg.): Data Warehouse Systeme, dpunkt, 2. Auflage 2004. [2] W. Lehner: Datenbanktechnologie für Data-Warehouse-Systeme, dpunkt, 1. Auflage 2003. [3] A. Kurz: Data Warehousing ¿ Enabling Technology, mitp, 1.
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6. Teilnahmevoraussetzungen: Grundkenntnisse der Informatik7. Prüfungsformen: Mündliche Prüfung oder besondere Prüfungsform 8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Thomas WeikProf. Dr. Thomas Weik —
11. Sonstige Informationen:
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3.3.3 Formale Sprachen und Compilierbau
Kennnummer: 51130
Aufwand:
180 h
Leistungs-punkte: 6 LP
Studiense-mester: 3.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Formale Sprachen und Compiler- bau
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 100 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+2 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen formale Sprachen und Grammatiken. Sie
sind in der Lage, von Hand und mit Werkzeugen Übersetzer zu schreiben und die Konsequenzen von Sprachdesignentscheidungen bei Programmiersprachen für die Übersetzung in Maschinensprache zu beurteilen.
5. Inhalte: Formale Sprachen und Grammatiken
Reguläre Ausdrücke und Sprachen
Kontextfreie Sprachen und Grammatiken
Struktur und Realisierung von Scannern
Struktur und Realisierung von Parsern
Codeerzeugung für RISC Prozessoren
Stack
Übersetzung von Ausdrücken, Zuweisungen, bedingten Anweisun- gen, Wiederholungen
Übersetzungen von Prozeduren
Getrennte Übersetzung
Behandlung von elementaren und zusammengesetzten Datentypen
Praktikum: Erweiterung eines Compilers für eine einfache prozedurale Sprache und einen virtuellen RISC Prozessor.
Fachliteratur (Auswahl): [1] Hopcroft, Motwai, Ullman: Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie, Pearson 2002. [2] Aho, Sethi, Ulman: Compilers - Principles, Techniques, and Tools, Addison-Wesley 1988. [3] Wirth: Grundlagen und Techniken des Compilerbaus, Addison Wesley 1996. [4] Levine, Mason, Brown: Lax and Yacc, O’Reilly 1992.
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6. Teilnahmevoraussetzungen: Grundkenntnisse auf dem Gebiet der theoretischen Informatik undProgrammierkenntnisse in C
7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Michael TüxenProf. Dr. Michael Tüxen —
11. Sonstige Informationen:
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3.3.4 Internet-Engineering
Kennnummer: 51140
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 1.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Internet Engineering
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden können Protokolle in Produktqualität implemen-
tieren und dazu notwendige Werkzeuge bereitstellen. Sie sind in der Lage, TCP basierte Kommunikation mit TLS zu sichern. Ferner sind Sie mit den Arbeitsweisen in der IETF vertraut und können Leistungsbewertungen von Protokollen mit Hilfe von Simulationen durchführen.
5. Inhalte: Struktur und Arbeitsweise des IETF
Ausgewählte Aspekte des Protokolldesigns
Erweitern von Wireshark
Raw Sockets, libpcap, Routing Sockets
Advanced SCTP Socket API
Testen von Protokollen
Erstellen von Testtools
Benutzung von Netzwerkemulatoren
Sicherheitsaspekte bei Protokollen
Die Schnittstelle zu OpenSSL
Leistungsbewertung mit Simulationen (INET/OMNet++) Praktikum: Entwicklung eines Protokolldissektors für Wireshark; Sicherung eines Protokolls mit TLS Techniken; Leitungsbewertung eines Protokolls mittels einer diskreten Event Simulation.
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Fachliteratur (Auswahl):[1] W. R. Stevens: Network Programming, Volume 1, 3rd Edition, Prentice Hall, 2003. [2] John Viega, Matt Messier, Pravir Chandra: Network Security with OpenSSL, O’Reilly, First Edition, 2002. [3] Radia Perlmann, Interconnections: Bridges, Routers, Switches, and Internetworking Protocols, Addison-Wesley, 2nd Edition, 1999. [4] Markus Zahl: Unix-Netzwerkprogrammierung mit Threads, Sockets und SSL.
6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse auf den Gebieten Lokale Netze und Netzwerkprogram-mierung eines einschlägigen Bachelorstudiengangs
7. Prüfungsformen: Klausur, mündliche Prüfung oder besondere Prüfungsform 8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Michael TüxenProf. Dr. Michael Tüxen —
11. Sonstige Informationen:
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3.3.5 Security
Kennnummer: 51150
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 2.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Security
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen die fortgeschrittenen Konzepte der IT-
Sicherheit. Sie sind in der Lage, Risiken einzuschätzen, sichere Architekturen zu entwerfen und in der Praxis umzusetzen. Stan- dardisierte kryptographische Mechanismen und Protokolle sowie etablierte systematische Verfahrensweisen sind bekannt.
5. Inhalte: Kryptographische Grundlagen, Gruppenkommunikation, Zero- Knowledge-Verfahren, elektronische Wahlen, Sicherheitsmodelle, Security Policies, Bell-LaPadula, Mandatory Access Control, mehrseitige Sicherheit
Komplexe Schlüssel-Infrastrukturen: Zertifikate nach X509, OpenPGP, Revokationslisten, Signaturgesetz und -verordnung, Gültigkeitsmodelle für digitale Signaturen
Netzwerksicherheitstechnologien: SSL / TLS, Tunneling-Verfahren, IPSEC, Sicherheit von IPv6, Härtung von Betriebssystemen, Webservice-Sicherheit
Fortgeschrittene Firewall-Technologien (Stateful Inspection, Application-Layer) und Sicherheit mobiler Kommunikation (WPA, Mobilfunkabsicherung, Bluetooth)
Trusted Computing und hardwareunterstütze Sicherheit: Smartcards, Hochsicherheitsmodule, Security Tokens, RFIDs, Biometrie
Digitales Rechtemanagement, Broadcast Encryption und Kopier- schutzverfahren für audiovisuelle Inhalte; digitale Wasserzeichen
Randbedingungen des technischen Datenschutzes
Praktikum: Praktische Realisierung von Sicherheitskonzeptionen, Ausnutzen von Schwachstellen, Erstellen einer gehärteten OS-Konfiguration. Mögliche Einzelthemen: Aufbau einer DMZ-Infrastruktur, Tunneling via SSL, IPSEC, Kon- zeption einer DRM-Infrastruktur, Trusted Computing und Sicher- heitsaudit
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Fachliteratur (Auswahl):[1] William R. Cheswick, Steven M. Bellovin und Aviel D. Rubin, Firewalls und Sicherheit im Internet, Addison-Wesley, München; 2004 [2] McCumber: Assessing and Managing Security Risks in IT Systems [3] Charles R. Pfleeger, Shari Lawrence Pfleeger: Security in Com- puting. [4] Jörg Schwenk, Sicherheit und Kryptographie im Internet, Vieweg,2005
6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse von Daten- und Netzwerksicherheit, Betriebssysteme,Netzwerkprogrammierung sowie Grundlagen der Informatik
7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Ulrich GrevelerProf. Dr. Ulrich Greveler —
11. Sonstige Informationen: Vorlesungsunterlagen sind elektronisch verfügbar URL: http://www.its.fh-muenster.de
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3.3.6 e-Commerce
Kennnummer: 51160
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 2.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): e-Commerce
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen grundlegende Konzepte zur Entwicklung
von internetfähigen Anwendungen. Vertiefende Kenntnisse moderner Software-Architekturen sind auf Basis der aktuellen Komponenten- technologien, wie z. B. Suns Java2 Enterprise Edition oder Microsoft .NET, anwendbar.
5. Inhalte: Commerce Grundlagen und Geschäftsmodelle.
Architekturen für e-Commerce Anwendungen, technische Infra- struktur von .NET und J2EE. Servlets, Java Server Pages oder ASP.
Frameworks für webbasierte MVC II Anwendungen, Struts und Spring.
Enterprise Java Beans, Datenbankanbindung an Web- per EJB- Container oder Hibernate.
XML, SOAP, SOA, Webservices und Webportale.
Praktikum: Erstellung einer Web-Anwendung auf Basis eines Application- Servers. (Microsoft IIS, IBM Websphere, BEA Weblogic oder JBoss)
Fachliteratur (Auswahl): [1] S. Asbury, S. Weiner: Developing Java Enterprise Applications, John Wiley & Sons, 1999. [2] R. Monson-Heafel: Enterprise Java Beans, O’Reilly, 4th Edition, 2004. [3] D. Tidwell: XSLT, O’Reilly, 1. deutsche Auflage 2002. [4] C. Cavaness: Programming Jakarta Struts, O’Reilly, 2003. [5] J. Snell, D. Tidwell & P. Kulchenko: Webservice-Programmierung mit SOAP, O’Reilly, 1. deutsche Auflage 2002. [6] F. Buschmann et al.: Pattern-orientierte Software-Architektur, Addison-Wesley, 1998. [7] C. Wenz, A. Kordwig & C. Trennhaus: ASP.NET, Addison- Wesley, 2003.
6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse auf dem Niveau eines einschlägigen berufsqualifizie-renden IT Studienabschlusses. Konkret sind dies: Objektorientierte Modellierung und fundierte Programmierkenntnisse in Java, wie in den Bachelor Modulen Informatik I bis III und Objektorientierte Systeme vermittelt. Grundlegende Kenntnisse von Datenbanken und Web-Design
7. Prüfungsformen: Klausur, mündliche Prüfung oder besondere Prüfungsform
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8. Vorraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:
- An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Nikolaus WulffProf. Dr. Nikolaus Wulff —
11. Sonstige Informationen: Das Skript zur Vorlesung steht unter http://www.lab4inf.fh- muenster.de zur Verfügung.
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3.3.7 Verteilte Informationssysteme
Kennnummer: 51170
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 3.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Verteilte Informationssysteme
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen die theoretischen Grundlagen verteilter
Datenbanksysteme. Sie sind in der Lage, diese Systeme in der Praxis zu beurteilen, zu entwickeln und einzusetzen.
5. Inhalte: Einführung und Abgrenzung zu zentralen Datenbanksystemen Rechnernetze
Speicherung globaler Relationen: Partitionierungsarten und Allokation
Schema-Architekturen verteilter Datenbanksysteme
Verteilte Anfragebearbeitung
Globale Transaktionen
Synchronisationsverfahren
Replikationsverfahren
Recovery
Architekturen und Normen für Verteilte Informationssysteme: CORBA, DCOM, .NET, J2EE
Komponenten: EJB
Praktikum: Verschiedene Projektaufgaben auf Basis DB2.
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Fachliteratur (Auswahl):
[1] P. Dadam: Verteilte Datenbanken und Client/Server-Systeme, Springer, 1. Auflage, 1996. [2] Heuer, Saake: Datenbanken: Konzepte und Sprachen. 2. Auflage. International Thomson Publishing 2000. [3] Saake, Heuer: Datenbanken: Implementierungstechniken. Inter- national Thomson Publishing 1999. [4] Özsu, Valduriez: Principles of Distributed Database Systems. Prentice Hall 1991. [5] Zimmermann, Beneken: Verteilte Komponenten und Datenban- kanbindung. Addison-Wesley 2000 [6] Conrad: Föderierte Datenbanksysteme: Konzepte der Dateninte- gration. Springer-Verlag, 1. Auflage 1997.
6. Teilnahmevoraussetzungen: Datenbankgrundvorlesung7. Prüfungsformen: Mündliche Prüfung8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben - Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Thomas WeikProf. Dr. Thomas Weik —
11. Sonstige Informationen:
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3.4 Nachrichtentechnik
3.4.1 Wide Area Networks
Kennnummer: 51180
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 1.
Dauer: 1 Semester
1. Lehrveranstaltung(en): Wide Area Networks
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 30, Übung: ca. 30, Praktikum: ca. 6x5 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden erarbeiten sich in kleinen Projektgruppen das Ver-
ständnis der aktuellen Kommunikations- und Informationstechnik. Sie sind dadurch in der Lage, Entwicklungen der künftigen Komunikations- und Informationsnetze (Next Generation Networks, NGN) zu verstehen und zu bearbeiten.
5. Inhalte: Aufgrund der schnellen Weiterentwicklung der aktuellen Kommunikations- und Informationstechnik werden jeweils aktuelle Themenbereiche in Projektform bearbeitet. Die letzten bisheriger Themen waren (Auswahl):
Bluetooth: Grundlagen, Spezifikationen, Aussichten und Wei- terentwicklung, Protokollarchitektur, Profile, Adressierung, Verbindungsaufbau, Sicherheit, Theoretisches Modell einer Bluetooth-Fernbedienung
Mobile IP: Was ist Mobile IP, Wie funktioniert Mobile IP, Bestand- teile von Mobile IP, In Service, Deregistration, Implementation, Sicherheit, Mobile IP in der Praxis
Mobile IP über IPsec und FreeS/ WAN: Einleitung, DDNS und DHCP, FreeS/ WAN, Praktische Implementierung, Sicherheit
Personalisiertes Bürgernetz: Grundlagen, Test Mehrfache PPP-Verbindungen, Lösungsmöglichkeit PPP-Tunneling, Lösungs- möglichkeit Ethernet-Tunneling, Realisierung der OpenVPN Lösung
WLAN: Grundlagen, Physikalische Teilstrecke, Unterschiede im Kanalzugriff zwischen LAN und WLAN, Linux Router / Bridge, Verschlüsselung
Voice over 802.11: Einleitung, Was ist WLAN, Was ist Voice over IP, Leistungsmerkale von VoIP, Kosten, Szenarien
Internet über Satellit: Die 3-Wege-Kommunikation, Vergleich DSL über Kabel mit DSL über Satellit, Dateübertragung bei DVB-S , QPSK, Die DVB-S Karte, Die Software (SkyDSL)
DSL: Übertragungstechnik, Technische Spezifikationen, Modulation, Quadraturamplitudenmodulation, Glasfaseranschlüsse, Telefonieren im Internet
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Voice over IP: Grundlagen, H. 323, SS7-Signalisierung, SIP (SessionInitiation Protocol), ENUM
VoIP in der Praxis: Verbindungsaufbau, VoIP-Telefonanlage Asterisk, WLAN und VoIP
Signalisierung im Telefonnetz: Analoger Anschluss, ISDN Anschluss, Signalisierung zwischen Vermittlungsstellen
GSM: Überblick, Lokalisierung im normalen Netzbetrieb, Homezo- ne, Homezone-Anzeige
UMTS: Netzaufbau, Dienste, Besonderheiten, Aktuelle Weiterent- wicklungen, Asynchronous Transfer Mode, Methoden für die Signal Verbesserung, Protokolle
Fachliteratur (Auswahl): [1] Eberspächer, Jörg; Vögel, Hans-Jörg; Brettstetter, Christian: GSM Global System for Mobile Communication. Stuttgart: Teubner Verlag, 2005. ISBN 3-519-26192-8 [2] Ernst, Hartmut: Grundlagen und Konzepte der Informatik. Wiesbaden: Vieweg Verlag, 2000. ISBN 3-528-15717-8 [3] Nocker, Rudolf: Digitale Kommunikationssysteme. Bd. 1 & 2. Wiesbaden: Vieweg Verlag, 2005. ISBN 3-528-03976-0 und 3-528-03977-9 [4] Schiller, Jochen: Mobilkommunikation. Techniken für das allgegenwertige Internet. München: Pearson Studium (Addison- Wesley), 2003. ISBN 3-8273-7060-4 [5] Weidenfeller, Hermann: Grundlagen der Kommunikationstechnik. Stuttgart: Teubner Verlag, 2002. ISBN 3-519-06265-8
6. Teilnahmevoraussetzungen: Grundlegende Kenntnisse von Kommunikatiossystemen oder LocalArea Networks oder Bussystemen
7. Prüfungsformen: Projektpräsentation und Klausur oder mündliche Prüfung 8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - Abschluß einer Projektarbeit und- Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Peter RichertProf. Dr. Peter Richert —
11. Sonstige Informationen: Unterlagen zur Vorlesung stehen Studierenden des Fachbereichesunter http://pset.fh-muenster.de zur Verfügung.
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3.4.2 Statistische Nachrichtentheorie
Kennnummer: 51190
Aufwand:
180 h
Leistungs-punkte: 6 LP
Studiense-mester: 2.
Dauer:
1 Semester 1. Lehrveranstaltung(en):
Statistische Nachrichtentheorie Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 116 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Sie sind in der Lage stochastische Methoden zur Signalbeschreibung
nachrichtentragender Signale in der Informationstechnik anzuwenden und Methoden und Verfahren zur Erzeugung zeitdiskreter Modell- quellen mit vorgegebenen statistischen Eigenschaften einschließlich des Anwendungsapsektes von Schätzverfahren in redundanzreduzie- renden Systemen zu beurteilen und einzusetzen. Sie verfügen über Methoden- und Verfahrenzkompetenz in der Behandlung informationsverarbeitender Systeme.
5. Inhalte: Wahrscheinlichkeitstheorie, Zufallszahlen, Zufallsvariablen. Verteilungsdichtefunktionen, Erwartungswerte, Korrelation.
Beschreibung und Erzeugung von Modellquellen, Zeitdiskrete stochastische Prozesse, lineare und nichtlineare Quantisierung, Quantisierertypen, Fehleranalyse, Rauschanalyse.
Adaptive und nicht adaptive Codierverfahren im Zeit- und Frequenzbereich, ein- und mehrdimensionale prädiktive Verfahren, Signalschätzung, Orthogonalitätsprinzip, Wiener-Kolmogoroff- Filterung.
Stochastische Systeme zur Erzeugung synthetischer Signale als Mo- delle realer Prozesse, Moving-Average Prozesse, Markov-Prozesse mit Applikationen aus der Audio- und Videosignalverarbeitung.
Praktikum: Analyse und Synthese stochastischer Signale als Modellquellen und Testsignale, Simulation adaptiver und nichtadaptiver Codierverfah- ren.
Fachliteratur (Auswahl): [1] Oppenheim, A.V; Schaefer, R.W; Zeitdiskrete Signalverarbeitung, Pearson Studium, 2004 [2] Oppenheim, A.; Willsky, S., A.; Signals and Systems, Prentice Hall, 1997 [3] Jayant, N.S.; Noll, P., Digital Coding of Waveforms, Prentice Hall, 1984 [4] Papoulis, A.; Signalanalysis McGraw Hill, 1977, [5] Girod, B.; Rabenstein, R.; Stenger, A.; Einführung in die Sys- temtheorie, Teubner Verlag, 1997
6. Teilnahmevoraussetzungen: Mathematische Grundlagen der verschiedenen Signaltransformatio-nen, Kenntnisse linearer Systeme, Grundkenntnisse der Wahrschein- lichkeitsrechnung.
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7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben- Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Heinz-Georg FehnProf. Dr. Heinz-Georg Fehn —
11. Sonstige Informationen: Das Skript zur Vorlesung steht auf dem ILIAS-Server des Fachberei-ches zum Download zur Verfügung
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3.4.3 Hochfrequenztechnik
Kennnummer: 51200
Aufwand:
180 h
Leistungs-punkte: 6 LP
Studiense-mester: 3.
Dauer:
1 Semester 1. Lehrveranstaltung(en):
Hochfrequenztechnik Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 116 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden lernen wesentliche Grundlagen und Anwendungen
der Hochfrequenztechnik: HF-Messtechnik, Antennen, Satelliten- technik, Radartechnik. Sie sind in der Lage, entsprechende Kompo- nenten und Systeme zu beurteilen, zu entwerfen und zu realisieren.
5. Inhalte: Wiederholung wichtiger Themen aus der Nachrichtenübertragungs-technik (Leitungstheorie, Smith-Diagramm etc.), Vorbereitung auf das Praktikum.
Themenübersicht, Bedeutung.
Hochfrequenz-Messtechnik, Spannung und Strom, Leistung, Frequenzmessung und -zählung, Rauschzahl, Netzwerk-analysator, Spektrumanalysator.
Antennentechnik, Grundlagen, Bedeutung, wichtige Kenn-größen, Vorstellung einiger Bauformen, Berechnung eine Hertzschen Dipols.
Satellitentechnik, Einleitung, Bahnmechanik, Übertragungs-technik, Link-Budget.
Radartechnik und Funkortung, Radargleichung, Radarverfahren (Impuls, FMCW etc.), Anwendungen (Wetterradar, Doppler-effekt etc.).
Funkpeilverfahren.
Praktikum: Simulation in der HF-Technik (Filter, Verstärker), Aufbau und Untersuchung eines Leistungsmessgerätes und eines skalaren Netz- werkanalysators, Oszillatoren in der HF-Technik (Aufbau eines LC-Oszillators, messtechnische Untersuchung, Entwurf und Aufbau eines PLL-Oszillators), S-Parameter von Eintoren, S-Parameter von Mehrtoren, Entwurf, Aufbau und messtechnische Untersuchung eines Hochfrequenzverstärkers
Fachliteratur (Auswahl):[1] Meinke, Gundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Springer-Verlag [2] F. Nibler et al., Hochfrequenzschaltungstechnik Expert-Verlag [3] Zinke, Brunswig, Hochfrequenztechnik Band 1 und 2, Springer- Verlag [4] E. Voges, Hochfrequenztechnik Band 1 und 2, Hüthig-Verlag
6. Teilnahmevoraussetzungen: Inhaltlich baut das Modul auf Kenntnissen der Nachrichtenübertra-gung eines einschlägigen Bachelorstudienganges auf.
7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben- Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich
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10. Modulbeauftragter:Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Dirk FischerProf. Dr. Dirk Fischer —
11. Sonstige Informationen:
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3.4.4 Multimedia
Kennnummer: 51210
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 1.
Dauer:
1 Semester 1. Lehrveranstaltung(en):
Multimedia Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Zuordnung multimedialer System und Einschätzung des Anwen-
dungsbereiches, Beurteilung von Grenzen verlustloser und verlust- behafteter Datenkompressionsverfahren zur Datenreduktion in der Audio- und Videosignalcodierung, Handhabung von Tools, insbeson- dere MATLAB, zur Simulation von Datenkompressionsalgorithmen. Methoden- und Verfahrenskompetenz in der Behandlung digitaler Signale.
5. Inhalte: Überblick über Multimediasysteme, Audio-Signale, Video-Signaleund deren Darstellung, Farbdarstellungen, Grauwertbilder, Farbbil- der, Bildformate, Eigenschaften der menschlichen Wahrnehmung von audio- und Videosignalen.
Ein- und zweidimensionale Signaldarstellung im Zeit- und Frequenz- bereich, ein- und zweidimensionale Signaltrans-formationen, FFT, DCT, Wavelet-Transformation.
Stochastische Signalbetrachtung, Datenreduktion und Daten- kompression, Rauschen, Rauschbefreiung, Redundanz, spatiale und temporale Redundanz, Redundanzreduktion, Korrelation, Prädiktion.
Signalcodierung im Zeit- und Frequenzbereich, Bewegungsschät- zung, Codecs, Audiosignalcodierung MP3, AAC, Videosignalcodie- rung, MPEG-Codierung.
Praktikum: Signalanalyse von Audio- und Videosignalen, Codierung von Audio-, Bild- und Videosignalen, Tools zur Audio- und Videosignalanalyse und Codierung.
Fachliteratur (Auswahl): [1] Ohm, J.-R; Multimedia Communication Technology, Springer Verlag 2004 [2] Ohm; J-R., Digitale Bildcodierung, Repräsentation, Kompression und Übertragung, Springer,1995 [3] Pratt, W., Digital Image Processing, 0-471-85766-1 John Wiley & Sons,1991 [4] Jayant, N., S.; Noll, P.; Digital coding of Waveforms, Prentice Hall, 1984
6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse der Signaltransformationen und der linearen Systeme,Wahrscheinlichkeitsrechnung
7. Prüfungsformen: Klausur, mündliche Prüfung oder besondere Prüfungsform
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8. Vorraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:
- An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben- Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Heinz-Georg FehnProf. Dr. Heinz-Georg Fehn —
11. Sonstige Informationen: Das Skript zur Vorlesung steht auf dem ILIAS-Server des Fachberei-ches zum Download zur Verfügung
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3.4.5 Fortgeschrittene Signalverarbeitung
Kennnummer: 51220
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 3.
Dauer:
1 Semester 1. Lehrveranstaltung(en):
Fortgeschrittene Signalverarbeitung
Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 10, Übung: ca. 10, Praktikum: ca. 10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen fortgeschrittene Methoden und Verfahren
aus dem Bereich der digitalen Signalverarbeitung, insbesondere der adaptiven Filter, der diskreten Signaltransformationen sowie die Architekturen signalverarbeitender Systeme wie digitale Signalpro- zessoren. Sie erlangen das notwendige Rüstzeug zum Entwurf und zur Imple- mentierung von Signalverarbeitungsalgorithmen durch den Einsatz des Simulationsprogramms Matlab, der Programmiersprache C sowie eines digitalen Signalprozessors.
5. Inhalte: Einleitung:Zeitdiskrete Signale und Systeme, Äquidistante und nicht- äquidistante Abtastung, Anwendungen der digitalen Signalverarbei- tung, Digitale Signalprozessoren
Diskrete Signaltransformationen: Finite Signale, Diskrete Fourier-Transformation (DFT), Schnelle Fourier-Transformation (FFT), Schnelle Faltung, Wavelet- Transformation, Anwendungen
Adaptive Filter: Adaptive Transversalfilter, Optimalfilter, Wiener-Filter, Normalen- gleichung, LMS-Algorithmus, RLS-Algorithmus, Anwendungen
Digitale Signalprozessoren: DSP-Architekturmerkmale, DSP-Rechenwerke, Beispielarchitektu- ren existierender DSPs, DSP-Systeme, Anwendungen
Praktikum: Durchführung von Simulationen und Erstellen von Simulations- programmen zu den aufgeführten Themen basierend auf dem Simulationsprogramm Matlab und der Programmiersprache C, Implementierung von Signalverarbeitungsalgorithmen auf einem digitalen Signalprozessor (DSP)
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Fachliteratur (Auswahl):[1] Neubauer, A.: Irreguläre Abtastung - Signaltheorie und Signalver- arbeitung. Berlin: Springer-Verlag, 2003 (ISBN 978-3-540-00306-9) [2] Oppenheim, A.V.; Schafer, R.W.: Zeitdiskrete Signalverarbeitung. R. Oldenbourg Verlag, 1992 [3] Kammeyer, K.D.; Kroschel, K.: Digitale Signalverarbeitung, Teubner Verlag, 2002 [4] Moschytz, G.; Hofbauer, M.: Adaptive Filter, Springer Verlag, 2000 [5] Doblinger, G.: Signalprozessoren, J. Schlembach Fachverlag, 2000
6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse der Signal- und Systemtheorie und der statistischenNachrichtentheorie
7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung8. Vorraussetzungen für die
Vergabe von Kreditpunkten: - An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben- Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. André NeubauerProf. Dr. André Neubauer —
11. Sonstige Informationen: Informationen zu Vorlesung, Übung und Praktikum stehen denStudierenden auf dem ILIAS-Server zur Verfügung.
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3.4.6 Optische Kommunikationstechnik
Kennnummer: 51230
Aufwand:
150 h
Leistungs-punkte: 5 LP
Studiense-mester: 3.
Dauer:
1 Semester 1. Lehrveranstaltung(en):
Optische Kommunikationstechnik Kontaktzeit:2+1+1 SWS
Selbststudium: 86 h
LP:
2. Lehrformen: Vorlesung+Übung+Praktikum: 2+1+1 SWS3. Gruppengröße: Vorlesung: ca. 20, Übung: ca. 20, Praktikum: ca. 2x10 4. Qualifikationsziele: Die Studierenden kennen Bauelemente, Systeme und Anwendungen
der optischen Nachrichtentechnik und sind in der Lage, optische Systeme zu konzipieren und zu charakterisieren.
5. Inhalte: Einleitung:Geschichtliche Entwicklung, Vor- und Nachteile der Glasfasertechnik
Grundlagen der Optik: Was ist Licht?, Ausbreitungsgeschwindigkeit, Brechzahl, Strahlen- optik, Polarisation, Interferenz, Kohärenz, Dielektrische Filter
Lichtwellenleiter: Grundlagen, Multimodefasern, Modenentstehung in LWL, Mono- modefasern, Dämpfung, Dispersion, Bandbreite-Längen-Produkt, Glasfaserkabel
LWL-Verbindungstechnik: Spleissverbindungen, Steckverbindungen, Kopplungsverluste
Optische Sender und Empfänger: Leuchtdioden, Laserdioden, Optische Verstärker, PIN-Fotodiode, Avalanche-Fotodiode, Empfangsschaltungen
Optische Messtechnik: Einfache Dämpfungsmessungen, Optische Rückstreumesstechnik
Systemtechnik und Komponenten: WDM-Technologie, Komponenten, Integrierte Optik
Reale Systeme: Fernnetze, Stadtnetze, Lokale Netze, Fasern beim Endkunden
Praktikum: Optische Quellen, Spleißen von Glasfasern, Optische Rückstreu- messtechnik, Steckerkonfektionierung und Dämpfungsmessung.
Fachliteratur (Auswahl):[1] Ch. P. Wrobel, Optische Übertragungstechnik in der Praxis, Hüthig, Heidelberg [2] J. Jahns, Photonik, Oldenbourg, München [3] O. Krauss, DWDM und Optische Netze, Publicis, Erlangen [4] H. G. Unger, Optische Nachrichtentechnik, Band 1 und 2, Hüthig, Heidelberg
6. Teilnahmevoraussetzungen: Kenntnisse von Elektrotechnik und Physik aus einschlägigen Bache-lorstudiengängen.
7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung
Modulhandbuch Master WIW………..
48
8. Vorraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten:
- An- und Abtestate der Praktikumsaufgaben- Bestehen der Prüfung
9. Häufigkeit des Angebots: Jährlich10. Modulbeauftragter:
Hauptamtlich Lehrende: Lehrbeauftragte:
Prof. Dr. Konrad MertensProf. Dr. Konrad Mertens —
11. Sonstige Informationen: