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Vorwort |
6 |
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Inhaltsverzeichnis |
8 |
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1 Einführung |
12 |
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1.1 Digitale Übertragungssysteme |
13 |
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1.2 Digitale Signalverarbeitung |
16 |
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1.3 Digitale Netze |
17 |
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2 Signalübertragung |
20 |
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2.1 Lineare zeitinvariante Systeme |
20 |
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2.1.1 Impulsantwort und Faltung |
21 |
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2.1.2 Fourier-Transformation |
26 |
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2.1.3 Übertragungsfunktion |
31 |
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2.1.4 Verzerrungsfreies System |
34 |
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2.1.5 Der ideale Tiefpass |
35 |
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2.1.6 Der ideale Bandpass |
36 |
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2.2 Energie- und Leistungssignale |
37 |
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2.2.1 Korrelation von Energie- und Leistungssignalen |
38 |
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2.2.2 Energie- und Leistungsdichtespektrum |
40 |
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2.3 Zufallssignale |
42 |
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2.3.1 Zufallsprozesse |
42 |
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2.3.2 Verteilungsfunktion und Wahrscheinlichkeitsdichte |
45 |
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2.3.3 Wichtige Verteilungsfunktionen |
47 |
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2.3.4 Leistungsdichtespektrum von Zufallssignalen |
53 |
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2.3.5 Übertragung von Zufallssignalen über LTI-Systeme |
57 |
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2.3.6 Weißes Rauschen, Rauschbandbreite und additives Rauschen |
58 |
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3 Signalabtastung und Quantisierung |
66 |
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3.1 Abtasttheorem |
66 |
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3.2 Abtastung von Bandpasssignalen |
71 |
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3.3 Lineare Quantisierung |
73 |
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3.4 Nichtlineare Quantisierung und PCM |
77 |
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3.5 Differenzielle PCM und Sprachcodierung |
80 |
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4 Digitale Nachrichtenübertragung im Basisband |
85 |
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4.1 Elemente eines digitalen BasisbandÜbertragungssystems |
85 |
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4.2 Leitungscodierung |
87 |
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4.3 Intersymbol-Interferenz und Nyquist-Pulsformung |
90 |
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|
4.3.1 Nyquist-Bandbreite |
90 |
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4.3.2 Das erste Nyquist-Kriterium |
92 |
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|
4.3.3 Kosinus-roll-off-Filter |
94 |
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|
4.3.4 Das Augendiagramm |
96 |
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4.3.5 Leistungsdichtespektrum digitaler Basisbandsignale |
97 |
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4.3.6 Duobinäre Codierung |
101 |
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4.4 Fehlerwahrscheinlichkeit |
104 |
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4.4.1 Fehlerwahrscheinlichkeit bei binärer Übertragung |
105 |
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4.4.2 Signalangepasstes Filter |
109 |
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|
4.4.3 Fehlerwahrscheinlichkeit bei Mehrpegelübertragung |
114 |
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|
4.5 Kanalverzerrungen |
118 |
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4.6 Nebensprechen |
119 |
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|
4.7 Scrambling |
121 |
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|
4.8 Synchronisation |
125 |
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|
4.8.1 Symboltaktsynchronisation |
126 |
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|
4.8.2 Rahmensynchronisation |
131 |
|
|
5 Digitale Modulationsverfahren |
134 |
|
|
5.1 Bandpasssignale |
135 |
|
|
5.1.1 Bandpasssignal und äquivalentes Tiefpasssignal |
135 |
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|
5.1.2 Äquivalentes Tiefpasssystem |
139 |
|
|
5.1.3 Hilbert-Transformation |
144 |
|
|
5.1.4 Leistungsdichtespektrum von Bandpasssignalen |
145 |
|
|
5.2 Grundlegende Modulationsverfahren |
147 |
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|
5.2.1 Amplitudenumtastung |
147 |
|
|
5.2.2 Phasenumtastung |
149 |
|
|
5.2.3 Quadratur-Amplitudenmodulation |
156 |
|
|
5.2.4 Frequenzumtastung |
158 |
|
|
5.3 Demodulation und Fehlerwahrscheinlichkeit |
169 |
|
|
5.3.1 Kohärente Demodulation |
169 |
|
|
5.3.2 Inkohärente Demodulation |
180 |
|
|
5.4 Multiträgersysteme |
186 |
|
|
5.5 Empfängerarchitekturen |
194 |
|
|
6 Kanalcodierung |
197 |
|
|
6.1 Blockcodes |
198 |
|
|
6.1.1 Eigenschaften von Blockcodes |
198 |
|
|
6.1.2 Hamming-Codes |
202 |
|
|
6.1.3 Codiergewinn |
206 |
|
|
6.1.4 Zyklische Codes |
208 |
|
|
6.2 Faltungscodes |
213 |
|
|
6.2.1 Codierung |
213 |
|
|
6.2.2 Viterbi-Decodierung |
218 |
|
|
6.2.3 Decodierung mit/ohne Zuverlässigkeitsinformation |
222 |
|
|
6.3 Interleaving |
223 |
|
|
7 Grundlagen der Informationstheorie |
227 |
|
|
7.1 Information und Entropie |
227 |
|
|
7.2 Quellencodierung |
230 |
|
|
7.3 Kanalkapazität |
233 |
|
|
7.3.1 Diskreter Kanal |
233 |
|
|
7.3.2 Kontinuierlicher Kanal |
236 |
|
|
7.4 Spektrale Effizienz digitaler Modulationsverfahren |
238 |
|
|
8 Digitale Signalverarbeitung |
241 |
|
|
8.1 Zeitdiskrete Signale und Systeme |
241 |
|
|
8.1.1 Diskrete Faltung |
244 |
|
|
8.1.2 Fourier-Transformation zeitdiskreter Signale |
248 |
|
|
8.1.3 Diskrete Fourier-Transformation |
250 |
|
|
8.1.4 Die z-Transformation |
255 |
|
|
8.2 Digitale Filter |
259 |
|
|
8.2.1 FIR-Filter |
261 |
|
|
8.2.2 IIR-Filter |
268 |
|
|
8.3 Entzerrer und adaptive Filter |
271 |
|
|
8.3.1 Lineare Entzerrung |
272 |
|
|
8.3.2 Adaptive Entzerrung |
276 |
|
|
9 Funktions- und Entwurfsprinzipien von Kommunikationsnetzen |
279 |
|
|
9.1 OSI-Referenzmodell |
279 |
|
|
9.2 Netztopologien |
282 |
|
|
9.3 Leitungsvermittlung und Paketvermittlung |
283 |
|
|
9.4 Zuverlässige Datenübertragung |
285 |
|
|
9.5 Dimensionierung |
292 |
|
|
9.5.1 Bediensysteme |
293 |
|
|
9.5.2 Paketvermittelte Netze |
295 |
|
|
9.5.3 Leitungsvermittelte Netze |
298 |
|
|
10 Dienstgüte und Verkehrsmanagement |
300 |
|
|
10.1 Qualitätsparameter |
300 |
|
|
10.2 Verkehrsmanagement |
305 |
|
|
10.2.1 Verkehrsparameter |
305 |
|
|
10.2.2 Verkehrssteuerung |
308 |
|
|
11 Mehrfachzugriffsverfahren |
313 |
|
|
11.1 Prinzipien des Mehrfachzugriffs |
313 |
|
|
11.2 Dezentrale Zugriffssteuerung |
317 |
|
|
11.2.1 ALOHA |
317 |
|
|
11.2.2 Carrier Sense Multiple Access |
320 |
|
|
11.3 Zentrale Zugriffssteuerung |
323 |
|
|
12 Transport- und Anschlussnetze |
326 |
|
|
12.1 Plesiochrone digitale Hierarchie (PDH) |
327 |
|
|
12.2 Synchrone digitale Hierarchie (SDH) |
329 |
|
|
12.3 Anschlussnetze |
332 |
|
|
12.3.1 xDSL-Systeme |
332 |
|
|
12.3.2 Kabelmodems |
335 |
|
|
13 Integrated Services Digital Network (ISDN) |
339 |
|
|
13.1 Grundlagen |
339 |
|
|
13.2 Netzzugänge |
341 |
|
|
13.2.1 Basisratenanschluss |
341 |
|
|
13.2.2 Primärratenanschluss |
346 |
|
|
13.3 Vermittlungstechnik |
347 |
|
|
13.4 Signalisierung |
350 |
|
|
14 Asynchronous Transfer Mode (ATM) |
355 |
|
|
14.1 Grundlagen |
355 |
|
|
14.2 Protokollreferenzmodell |
357 |
|
|
14.2.1 Physikalische Schicht |
357 |
|
|
14.2.2 ATM-Schicht |
359 |
|
|
14.2.3 ATM-Anpassungsschicht |
360 |
|
|
14.2.4 Betrieb und Wartung |
368 |
|
|
14.3 Vermittlungstechnik |
370 |
|
|
14.4 Verkehrsmanagement |
373 |
|
|
14.4.1 Diensteklassen |
373 |
|
|
14.4.2 Verkehrsparameter und Verkehrsüberwachung |
373 |
|
|
14.4.3 Verkehrssteuerung |
377 |
|
|
14.4.4 Qualitätsparameter der ATM-Schicht |
379 |
|
|
14.5 Signalisierung |
382 |
|
|
15 Internet Protocol (IP) |
384 |
|
|
15.1 Grundlagen |
385 |
|
|
15.2 Adressierung und Routing |
387 |
|
|
15.3 Transportprotokolle |
392 |
|
|
15.3.1 Transmission Control Protocol (TCP) |
392 |
|
|
15.3.2 User Datagram Protocol (UDP) |
396 |
|
|
15.4 Dienstgüte und Verkehrsmanagement |
397 |
|
|
15.4.1 Integrated Services |
397 |
|
|
15.4.2 Differentiated Services |
399 |
|
|
15.4.3 Multiprotocol Label Switching (MPLS) |
401 |
|
|
15.4.4 Qualitätsparameter der IP-Schicht |
402 |
|
|
15.5 Voice over IP |
403 |
|
|
15.5.1 Real-Time Transport Protocol |
403 |
|
|
15.5.2 Signalisierung |
406 |
|
|
15.6 IP Version 6 |
409 |
|
|
Anhang 1: Formelsammlung |
412 |
|
|
Anhang 2: Tabellen und Theoreme der Fourier- Transformation |
415 |
|
|
Anhang 3: Standardisierung |
417 |
|
|
Verzeichnis der Beispiele |
420 |
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|
Literaturverzeichnis |
422 |
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Sachwortverzeichnis |
427 |
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