Einführung in die Informations- und Codierungstheorie

Die digitale Nachrichtenübertragung gehört heute zu den wichtigen Wachstumsbranchen. Um die Mobilität des einzelnen noch weiter zu erhöhen, werden z. B. Sprache oder Bilder in digitaler Form auch über Funkstrecken zu den mobilen Empfängern übertragen. Bereits vorhandenen Funkdiensten wie D-Netz, E-Netz, Digital Audio Broadcast (DAB) oder Digitales Satelliten Radio (DSR) werden weitere folgen. Datenfunkstrecken sind sehr fehleranfällig; auch das Funkkanalverhalten kann sich aufgrund der Teilnehmerbewegung zeitlich sehr schnell ändern. Deshalb ist hier die Anwendung von Fehlerkorrekturverfahren unverzichtbar. Das Buch gibt eine Einführung in die Methoden der Kanalcodierung zum Zwecke der Fehlerkorrektur. Ausgehend von der Shannon`schen Informationstheorie werden Codier- und Decodierverfahren für Block- und Faltungscodes diskutiert und anschaulich beschrieben. Es wird eine digitale Übertragungsstrecke von der Quelle bis zur Senke betrachtet einschließlich der grundlegenden digitalen Modulationsverfahren. Das Buch ist im Rahmen des MeDoc-Projektes (http://medoc.informatik.tu-muenchen.de/deutsch/medoc.html) in die elektronische Informatik-Bibliothek aufgenommen worden.

Autorentext
Prof. Dr. Hermann Rohling, Leiter des Arbeitsbereiches Elektroteechnik II (Nachrichtentechnik), TU Hamburg-Harburg


Inhalt
1 Shannon'sche Informationstheorie.- 1.1 Nachricht, Information.- 1.2 Informationsgehalt, Entropie.- 1.3 Binärcodierungen für eine diskrete Quelle.- 1.4 Diskrete Quelle ohne Gedächtnis.- 1.5 Diskrete Quelle mit Gedächtnis.- 1.6 Kontinuierliche Quelle.- 1.7 Kanalkapazität.- 1.8 Übungsaufgaben.- 2 Blockcodes.- 2.1 Algebra im RestklassenkÖrper.- 2.2 Paritätskontrolle.- 2.3 Verfahren von Hamming.- 2.4 Berechnung der Restfehlerwahrscheinlichkeit.- 2.5 Binäre Gruppencodes.- 2.6 Reed-Muller-Code.- 2.7 Zyklische Codes.- 2.8 Algebra in Polynomrestklassen.- 2.9 Spezielle zyklische Codes.- 2.10 Weitere Codierungstechniken.- 2.11 Übungsaufgaben.- 3 Digitale Trägermodulationsverfahren.- 3.1 Darstellung von reellen Bandpaßsignalen.- 3.2 Fehlerwahrscheinlichkeit.- 3.3 Demodulation in weißem Gaußverteilten Rauschen.- 3.4 Gray-Code.- 3.5 Amplitudenkontinuierlicher Kanal.- 3.6 Shannon-Grenze.- 3.7 Kanalcodierung auf einem AWGN-Kanal.- 3.8 Übungsaufgaben.- 4 Faltungscodes.- 4.1 Codierverfahren für Faltungscodes.- 4.2 Decodierung von Faltungscodes.- 4.3 Korrektureigenschaften von Faltungscodes.- 4.4 Verkettung mit Blockcodes.- 4.5 Trelliscodierte Modulation.- 4.6 Übungsaufgaben.- A Tabelle binärer BCH-Codes.- B Die komplementäre Fehlerfunktion.- C LÖsungen der Übungsaufgaben.- C.1 Informationstheorie:.- C.2 Blockcodes.- C.3 Digitale Trägermodulationsverfahren.- C.4 Faltungscodes.- Literatur.

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