Empfängersynchronisation [SYNC]


Dozent:
Prof. Dr.-Ing. W. Koch

Angaben:
Zeit: Montag 16:00 - 17:30, Mittwoch 10:15 - 11:45
Ort: Cauerstrasse 9, HF-Technik: BZ 6.18
Termin kann auf Wunsch geändert werden.

ECTS-Credits:
5 credits

Sprache:
Deutsch

Übungen:
Zeit und Ort: Mittwoch, 16:15 - 17:45, Cauerstrasse 7/9 0.154-115
Betreuer: Dipl.-Ing. Steven Kisseleff

Voraussetzungen / Organisatorisches:
Wahrscheinlichkeitstheorie, Grundlagen stochastischer Prozesse, Grundlagen der Regelungstechnik, Laplace- und Fouriertransformation, Theorie linearer Systeme 

Inhalt:
Die Lehrveranstaltung behandelt Fragen der Empfängersynchronisation einer digitalen Übertragungsstrecke. Ziel der Empfängersynchronisation ist es, Signalparameter zu gewinnen, die für eine Rückgewinnung der digitalen Information aus dem analogen Empfangssignal notwendig sind. Die wesentlichen Parameter sind 

  • Trägerfrequenz, 
  • Trägerphase, 
  • Symboltaktfrequenz (Symbolrate) und 
  • Symbolphase. 

 In der Lehrveranstaltung werden zunächst die Prinzipien des Phasenregelkreises (PLL) zur Frequenz- und Phasensynchronisation vorgestellt und deren theoretische Hintergründe erläutert. Der größte Teil der Vorlesung wird anschließend den modernen Verfahren der so genannten Vorwärtsschätzung von Frequenz und Phase gewidmet, die mittels digitaler Signalverarbeitung implementiert werden können. Auf der Basis des Maximum Likelihood Ansatzes werden optimale Schätzverfahren hergeleitet. Wenngleich die daraus resultierenden Verfahren zu komplex für eine Realisierung sind, ist ihre Betrachtung aus zwei Gründen lohnenswert: 

  • Es lassen sich implementierungsgünstige suboptimale Varianten ableiten. 
  • Es lassen sich Schranken für die erreichbare Schätzgenauigkeit unter gegebenen Störverhältnissen angeben. Diese dienen als absoluter Bewertungsmaßstab für alle suboptimalen Verfahren. 

Zum Abschluss der Vorlesung werden zwei konkrete Beispiele aus der Praxis behandelt: Die Empfängersynchronisation (inklusive Kanalschätzung) in einem Mobilfunkempfänger nach dem GSM-Standard und die Anfangsphasensynchronisation bei DVB-T oder dem aktuellen WLAN-Standard nach IEEE 802.11a/g.