Offene Bachelor-, Master-, Studien- und Diplomarbeiten

Beschreibung: Algorithmen zur Sprachsignalverbesserung (speech enhancement), wie z.B. die akustische Echokompensation (acoustic echo cancellation) oder die Störgeräuschreduktion (noise reduction), verbessern bereits die Qualität heutiger Telefonsysteme. Allerdings wird dabei die begrenzte Telefonsprachbandbreite von 300 bis 3400 Hz nicht erhöht. Die Sprachverständlichkeit bleibt daher weiter beeinträchtigt. Mithilfe einer künstlichen Sprachbandbreitenerweiterung auf Empfangsseite kann man hierfür Abhilfe schaffen. Zudem kann der Kunde davon selbst profitieren und nicht nur sein Gesprächspartner. In Zeiten aufkommender breitbandiger Sprachdienste wie HD Voice bietet die künstliche Sprachbandbreitenerweiterung zudem eine
Fallback-Lösung, falls Gesprächspartner nicht breitbandfähig ausgestattet sind und das Gespräch somit in den Schmalbandmodus zurückfallen würde. Das ist für Endgerätehersteller angesichts der langsamen Marktdurchdringung von breitbandfähigen Mobilfunknetzen aber auch Endgeräten ein strategischer Vorteil zur Steigerung der Kundenakzeptanz.

In dieser Arbeit soll der Algorithmus zur künstlichen Sprachbandbreitenerweiterung analysiert und verbessert werden. Dabei ist insbesondere die zeitliche Einhüllende der bandbreitenerweiterten Sprachrahmen bzw. die spektrale Neigung der Anregungssignale zu untersuchen. Die Realisierung erfolgt in MATLAB. Neben Programmierkenntnissen werden Kenntnisse im Bereich der digitalen Signalverarbeitung vorausgesetzt. Weiterführende Kenntnisse in der Sprachkommunikation sind von Vorteil.

Beschreibung: Aktuelle Rundfunksysteme wie DVB-T oder DVB-T2 setzen einen fest definierten Empfangspegel für die erfolgreiche Decodierung der Programme voraus. Wird dieser Empfangspegel unterschritten, treten schwere Artefakte im Bild auf oder die Decodierung ist überhaupt nicht mehr möglich.

In der Literatur wurden in den letzten Jahrzehnten zahlreiche Verfahren vorgeschlagen, die mit diesem Paradigma brechen und die sogenannte Quality of Experience verbessern. Ein bekanntes Verfahren ist das Scalable Video Coding (SVC), bei dem der Videostrom in mehrere voneinander abhängige Ebenen aufgeteilt wird, die mit unterschiedlicher Robustheit übertragen werden (siehe Grafik). Abhängig davon wieviele Ebenen erfolgreich empfangen werden, verändert sich die Bildqualität stufenweise beim Empfänger. Beim Multiple Description Coding (MDC) werden gar vollständig unabhängige Repräsentationen übertragen, die einen weichen Qualitätsübergang abhängig von der Anzahl erfolgreich empfangener descriptions ermöglichen. Ein weiteres Verfahren ist ?SoftCast?, bei dem es sich um einen sogenannten cross-layer Ansatz handelt, der auch den Physical Layer des Übertragungssystems mit berücksichtigt und so eine vollständig fließende Degradation der Videoqualität bei abnehmendem Empfangspegel ermöglicht.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Funktionsweisen der verschiedenen in der Literatur beschriebenen Verfahren vorgestellt und ausführlich miteinander verglichen werden. Dabei sind insbesondere die Unterschiede zur herkömmlichen Übertragung darzustellen. Die Arbeit richtet sich dabei insbesondere an Studierende der Studiengänge MuK, IST und MeWi.

Beschreibung: Ausgehend von dem Voranschreiten der technischen Entwicklung ist schon heute absehbar, dass zukünftige kabellose Netzwerke Datenraten im Bereich mehrerer 10 Gbit/s bereitstellen müssen. Während zurzeit verfügbare WLANs bei 2,4 GHz bzw. 5 GHz unter Nutzung geringer Kanalbandbreiten von max. 20 MHz arbeiten, bietet die Erschließung des unregulierten Spektrums oberhalb von 300 GHz mit verfügbaren Bandbreiten von bis zu 47 GHz daher eine der vielversprechendsten Optionen zur Erreichung dieses Ziels.
Zwecks der Untersuchung des Kanalverhaltens bei 300 GHz wurde daher von der Physikalisch- Technischen Bundesanstalt Braunschweig (PTB) ein geeigneter Netzwerkanalysator sowie ein 300 GHz-Übertragungssystem beschafft, welche für diese Arbeit an der PTB zur Verfügung stehen. Im Rahmen des Terahertz Communications Lab (TCL), einer international im Bereich der THz-Kommunikation führenden Kooperation zwischen der TU Braunschweig und der PTB, wurden außerdem bereits umfassende Messungen von Materialparametern sowie erste Indoor-Kanalmessungen in einer Büroumgebung durchgeführt. Aufbauend auf diese Ergebnisse ergeben sich je nach persönlichen Interessen und Art/Umfang der Arbeit folgende mögliche thematische Schwerpunkte:

? Weiterführende Untersuchung der Ausbreitungseigenschaften bei 300 GHz (insbesondere Streuung/Beugung)
? Strahlabschattung durch menschliche Bewegung
? Doppler-Effekt bei Reflexion an bewegten Personen
? Kanalmessungen in unterschiedlichen Indoor-Szenarien
? Ray Tracing-Simulationen; Vergleich mit Messergebnissen
? Entwicklung eines empirischen Kanalmodells

Alle Aufgaben können selbstverständlich nach Rücksprache mit dem Betreuer individuell kombiniert, angepasst oder ergänzt werden.
Ziel ist es letztlich mit dieser Arbeit zur Standardisierung zukünftiger THz-Kommunikationssysteme auf internationaler Ebene beizutragen.

Beschreibung: In dem neuen Projekt BERTA wird die Leistungsfähigkeit von GPS untersucht. Die Genauigkeit der GPS-Lokalisierung ist von verschiedenen Parametern abhängig. Einer dieser Parameter ist die Mehrwegeausbreitung von GPS-Signalen in verschiedenen Szenarien. GPS-Empfänger berechnen ihre Position mittels Signalen von mindestens drei GPS-Satelliten, wobei sich die Signale im Idealfall nur auf einem Weg ausbreiten. So kann der GPS-Empfänger die Entfernungen zu den Satelliten richtig berechnen und durch Trilateration seine Position ermitteln. In der Realität breiten sich jedoch die Signale auf verschiedenen Pfaden aus, und die Überlagerung von verschiedenen Versionen der GPS-Signale führt zu einen Verfälschung bei der Berechnung der Entfernung zu den Satelliten. In dieser studentischen Arbeit sollen die folgenden Aufgabel durchgeführt werden:


1. Literaturstudie zu dem Thema.
2. Implementierung von verschiedenen Modellen, die den Einfluss von Mehrwegeausbreitung auf die Genauigkeit der GPS-Empfänger beschreiben.
3. Implementierung einer Simulationsumgebung zur Untersuchung der Signalausbreitung und des Empfangs des GPS-Signals auf Basis eines existierenden MATLAB GPS-Empfängers.
4. Simulation mit verschiedenen existierenden Kanalimpulsantworten.
5. Bewertung der Simulationsergebnisse.

Erforderliche Vorkenntnisse:
- Grundlagen der Kommunikationssysteme.
- MATLAB oder C/C++ Programmiersprachen.

Beschreibung: Software-Defined-Radios in Verbindung mit einem leistungsfähigen PC sind eine flexible und günstige Möglichkeit, um softwarebasierte Empfangssysteme zu entwickeln. Am IfN wurde daher ein Empfängertoolkit auf Basis von C++ entwickelt, das einen Software-Empfänger mit Hilfe verschiedener Teilblöcke in Software abbilden kann. Auf dessen Grundlage wurde ein DVB-T2 Messempfänger entwickelt, der unter anderem im DVB-T2 Feldversuch in Norddeutschland eingesetzt wurde.

Als Hardware-Frontend zur Analog-Digital-Wandlung nutzt das IfN dabei unter anderem das USRP2 Software-Defined-Radio von Ettus. Dieses ist jedoch als Frontend für Messaufgaben nicht geeignet, da die absolute Empfangsleistung in dBm nicht gemessen werden kann. Im Rahmen dieser Arbeit soll daher in Hardware ein Modul für das USRP2 entwickelt werden, das im VHF und UHF-Band die anliegende Empfangsleistung misst und an den Softwareempfänger zur Auswertung weiterleitet. Dafür sind zunächst geeignete Bauteile zu finden und eine Platine zu entwerfen. Diese Arbeit richtet sich dabei insbesondere an Studierende der Informations-Systemtechnik und Elektrotechnik.

Beschreibung: Bei der Entwicklung neuer Übertragungstechnik wie z.B. DVB-T2 oder Toweroverlay über LTE-A wird heutzutage statt des klassischen Hardware-Entwurfes ein wesentlich flexiblerer und schneller zu entwickelnder Software-Ansatz verwendet (Software-Defined-Radio, SDR). Am Institut für Nachrichtentechnik (IfN) wurde zu diesem Zweck einen 'Software-Werkzeugkasten' entwickelt, welcher beispielsweise erfolgreich für die weltweit ersten DVB-T2-Mobilmessungen eingesetzt wurde.
In der Vergangenheit ist es leider öfters vorgekommen, dass bei der Optimierung und/oder Erweiterung dieses Werkzeugkastens zu Problemen gekommen ist. So haben Änderungen beispielsweise auf dem lokalen Rechner zwar problemlos funktionierten, auf anderen Rechnern kam es jedoch zu Inkompatibilitäten z.B. aufgrund eines anderen Betriebssystems oder unterschiedlichen Hauptprozessor-Befehlssatzerweiterungen (SSE, AVX).
Im Rahmen dieser Arbeit soll deshalb ein Unittest-Framework entwickelt werden, dass es erlaubt die vorgenommenen Änderungen auf den verschiedenen Plattformen automatisiert zu testen. Dadurch soll sichergestellt werden, dass der Code zum einen auf allen Plattformen lauffähig ist und zum anderen, dass Änderungen an der Algorithmik das Decodier-Ergebnis nicht negativ beeinflussen.
Programmierkenntnisse in C++ sowie von Frameworks wie CppUnit sind für diese Arbeit von Vorteil aber nicht zwingend erforderlich.

Beschreibung: Die Abteilung Mobilfunksysteme des Instituts für Nachrichtentechnik beschäftigt sich unter anderem mit der Modellierung von Funkkanälen. Notwendige Voraussetzung zur Kanalmodellierung ist die Verfügbarkeit eines Ausbreitungsmodells zur Vorhersage der in typischen Umgebungen zu erwartenden Empfangsleistung.

Derzeit findet die Modellierung des Ausbreitungsverhaltens am IfN vorrangig mittels eines selbst entwickelten Raytracing-Tools statt. Ein derzeit noch nicht berücksichtigter Effekt bei der Simulation mittels Raytracing ist der Einfluss waveguide-artiger geometrischer Strukturen. Derartige Strukturen treten in Anwendungsfällen unterschiedlicher Größenordnungen auf, beispielsweise als Straßenschluchten in urbanen Umgebungen, als Flure innerhalb von Gebäuden oder in Form von Korridoren zwischen den Bauteilen elektronischer Geräte. Die geometrischen Daten zur Beschreibung von Ausbreitungsszenarien stammen zudem je nach Anwendungsfall aus unterschiedlichen Quellen, beispielsweise von Katasterämtern oder aus 3D-Designtools wie Google Sketchup. Es existiert bereits ein Tool zur Szenarioverwaltung, welches in der Lage ist, Daten aus diesen Unterschiedlichen Quellen einzulesen und der Simulationsumgebung zur Verfügung zu stellen.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist neben der Konzeption und Implementierung einer Routine zur Erkennung waveguide-artiger Strukturen die Integration in die vorhandene Szenarioverwaltung. Zu diesem Zweck gliedert sich die Aufgabenstellung in die folgenden Punkte:

? Konzeption einer Methode zur Beschreibung von Waveguide-Strukturen in Szenariodaten
? Implementierung eines Tools zur Markierung derartiger Strukturen in vorhandenen Datensätzen aus den verschiedenen Anwendungsgebieten
? Anpassung der bestehenden Szenarioverwaltung für den Umgang mit den erweiterten Datensätzen

Beschreibung: Die zweite Generation des digitalen terrestrischen Fernsehens DVB-T2 wurde bereits in einigen Länder der Welt eingeführt. In Deutschland wird momentan über eine mögliche Einführung diskutiert. Hier am Institut für Nachrichtentechnik wurde bereits eine komplette DVB-T2-Simulationsumgebung entwickelt. Außerdem wurde am IfN der weltweit erste Software-basierte DVB-T2-Mobilempfänger entwickelt. Dieser Empfänger wurde im Rahmen des Projekts ?Modellversuch DVB-T2 in Norddeutschland? sowie im Rahmen des DVB-T2-Feldversuchs in Singapur für die Auswertung von Mobilmessungen eingesetzt. Um diese bereits vorhandenen Systeme zu erweitern, soll im Rahmen einer Bachelorarbeit mit Hilfe von Matlab ein Tool zur Berechnung der DVB-T2-Nutz-Datenrate implementiert werden. Dieses Tool wird bei der Untersuchung der Leistungsfähigkeit von DVB-T2 helfen und die Auswertung von Messungen vereinfachen.
Voraussetzungen für diese Arbeit sind Matlab-Kenntnisse.

Beschreibung: Das Software-Defined-Radio-Konzept basiert darauf, Empfänger soweit wie möglich in Software zu realisieren. Der einzige Hardwareteil ist dabei ein A/D-Wandler zum Digitalisieren des Empfangssignals. Am IfN wird dieses Konzept seit Jahren verwendet, um verschiedene Empfangssysteme zu entwickeln. So sind der weltweit erste DVB-C2-Empfänger und auch der weltweit erste mobile DVB-T2-Messempfänger basierend auf dem SDR-Ansatz am IfN entstanden.
Der mobile DVB-T2-Empfänger wurde im Rahmen des Modellversuchs DVB-T2 in Norddeutschland entwickelt und für die Auswertung von zahlreichen Mobilmessungen eingesetzt. Bei diesem Empfänger wurden ideale Algorithmen implementiert, um eine hohe Decodiergenauigkeit zu erreichen. Nun soll der Empfänger weiter optimiert werden. Der Effekt von Inter Carrier Interference (ICI) soll mittels geeignete Algorithmen reduziert werden. Dieser Effekt wird bei mobilen terrestrischen digitalen Übertragungssystemen, die auf OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) basieren (wie DVB-T und DVB-T2), durch die Dopplerverschiebung verursacht.
Im Rahmen einer Masterarbeit sollen geeignete Algorithmen zur Reduzierung von Inter Carrier Interference ausgewählt werden. In einem nächsten Schritt sollen diese Algorithmen in dem bereits am IfN vorhandenen DVB-T2-Messempfänger implementiert werden. Zum Schluss soll die Leistungsfähigkeit der implementierten Algorithmen anhand von bereits aufgezeichneten mobilen Messdaten überprüft werden.
Voraussetzungen für diese Arbeit sind Grundkenntnisse in C-Programmierung.

Beschreibung: Der Einführung von LTE, dem neuesten Mobilfunkstandard des Third Generation Partnership Projects (3GPP), wird eine immer größere Aufmerksamkeit gewidmet. Grundlage hierfür sind Effizienzsteigerungen gegenüber bisherigen Mobilfunkstandards wie UMTS/HSPA in Form einer höheren spektralen Effizienz und einer verringerten Latenz bedingt durch eine optimierte Netzwerkarchitektur. Um einen fehlerfreien Empfang auch in gestörten Übertragungskanälen zu ermöglichen wird mit Hilfe von Vorwärtsfehlerschutzverfahren die Möglichkeit der Fehlererkennung und der Fehlerkorrektur gegeben. Im LTE Standard findet hierbei der als besonders effizient geltende Turbocode Verwendung.
Im Laufe dieser Arbeit soll der für LTE spezifizierte Turbocode und ein geeigneter Decoder implementiert und in ein, am Institut für Nachrichtentechnik entwickeltes, Framework für ein Software Defined Radio eingebunden werden. Optional kann dieser Fehlerschutz um weitere Module der Fehlererkennung und Coderatenanpassung erweitert werden.
Grundkenntnisse der Codierungstheorie können bei der Bearbeitung dieser Aufgabe ebenso hilfreich sein wie der Umgang mit C++.

Beschreibung: Die Entwicklung der Mobilfunkstandards seit GSM über UMTS hin zu LTE hat in den Mobilfunknetzen zu einer großen Vielfalt an Einstellungsmöglichkeiten geführt. Um trotzdem einen möglichst reibungslosen Betrieb gewährleisten zu können, bekommen sogenannte Self-Organizing Networks (SON) eine zunehmend größere Bedeutung. Die SON Algorithmen sollen im Mobilfunknetz möglichst selbstständig Parameter in Abhängigkeit der gegenwärtigen Bedingungen anpassen und somit u.a. die Versorgung, die Qualität und die Kosten des Netzes zu optimieren. Insbesondere ist hierbei auch eine kurzfristige Optimierung zu verstehen, wie sie beispielsweise nötig ist für einen geänderten Netzbetrieb bei Großveranstaltungen, wie Fußballspielen, Konzerten o.ä.
Der Rahmen dieser Arbeit ist folgendermaßen gegliedert:
? Auswahl eines möglichen SON Algorithmus nach persönlichem Interesse
? Implementierung des Algorithmus in MATLAB (Anbindung an einen Simulationsserver ist gegeben)
? Test und Evaluierung anhand gängiger Szenarien
Die Aufgaben können selbstverständlich je nach Art und Umfang der Arbeit nach Rücksprache mit den Betreuern individuell angepasst werden.

Beschreibung: Schmalbandige Telefonsignale (z.B. GSM, ISDN) haben eine begrenzte Sprachbandbreite von 300 bis 3400Hz bei 8kHz Abtastrate. Darunter leidet die subjektive Sprachqualität und v.a. die Silbenverständlichkeit teilweise erheblich. Besonders bei Eigennamen oder Fremdsprachen wirkt sich dies nachteilig auf die Konversation aus. Um Missverständnisse zu vermeiden, buchstabiert man mit Hilfe des Telefonalphabeths. Somit erfordert das Telefonat mehr Konzentration von den Gesprächspartnern. Dies führt u.U. beim Freisprechen im Kfz zu einer verminderten Fahrsicherheit. Eine künstliche Erweiterung der Sprachbandbreite auf 50 bis 7000Hz bei 16kHz Abtastrate soll hierfür Abhilfe schaffen. In Zeiten aufkommender breitbandiger Sprachcodecs (z.B. AMR-WB) könnte die künstliche Bandbreitenerweiterung zudem eine Fallback-Lösung in heterogenen Telefonnetzen mit schmalband- bzw. breitbandfähigen Endgeräten gewährleisten.
Das menschliche Gehör kann allerdings Frequenzen von 20Hz bis zu 20kHz wahrnehmen. Deshalb werden sogar erweiterte breitbandige Sprachcodecs (z.B. AMR-WB+) eingeführt, um in sogenannten Super-Wideband-Systemen ein noch besseres Sprachgefühl zu vermitteln. Ziel dieser Arbeit ist es, die bestehende Implementierung der künstlichen Bandbreitenerweiterung mit 16kHz Abtastrate auf 32kHz für "super wideband" Systeme zu erweitern. Dabei sollen zusätzliche Untersuchungen angestellt werden, um das Hintergrundgeräusch zu verbessern. Die Realisierung erfolgt in MATLAB. Vorausgesetzt werden Vorkenntnisse im Bereich der digitalen Signalverarbeitung. Weiterführende Kenntnisse in der Sprachkommunikation sind von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich.

Beschreibung: Die Modellierung von statistischen Nutzerverteilungen ist eine bewährte Simulationsannahme für den ?Normalfall?, die jedoch bei Szenrien mit einer hohen Nutzerdichte schnell an ihre Grenzen stößt. So sind beispielsweise am Bahnhof oder in einer Shopping Mall sehr viele Personen gleichzeitig in Bewegung, obwohl die eigentliche Nutzermenge kaum variiert. Großveranstaltungen wie Fußballspiele oder Messen bilden noch extremere Verteilungen, da diese über das Jahr betrachtet nicht einmal durch einen Mittelwert angenähert werden können. Die realistische Simulation derartiger Szenarien ist jedoch nicht nur für Mobilfunkprovider von besonderem Interesse, da gerade dort wo viele Menschen zusammenkommen auch eine stark erhöhte Nutzung von Smart Phone und Tablet zu verzeichnen ist. Im Rahmen dieser Arbeit soll deshalb ein realistisches Mobilitätsmodell für ein ausgewähltes Szenario mit hoher Nutzerdichte entwickelt, implementiert und analysiert werden. Grundsätzlich wird die Arbeit wie folgt gegliedert:
? Auswahl eines Szenarios mit hoher Nutzerdichte (bspw. Bahnhof, Stadion, Shopping-Mall)
? Implementierung eines Algorithmus zur Erzeugung von Nutzerbewegungen in MATLAB (die Anbindung an einen Simulationsserver ist gegeben)
? Test und Evaluierung des Szenarios in Bezug auf das Netzverhalten
Die Aufgaben können selbstverständlich je nach Art und Umfang der Arbeit nach Rücksprache mit den Betreuern individuell angepasst werden.

Beschreibung: Wir sind es gewöhnt, über eine Tastatur mit einem Computer zu kommunizieren. Natürlicher wäre es, Sprache oder Schrift zu verwenden. Derartige Systeme existieren bereits in unterschiedlichster Qualität. Um Forschungen damit zu betreiben, soll im Rahmen einer Diplomarbeit ein System zur Erkennung direkt auf einem Touchscreen eingegebener handschriftlicher Informationen realisiert werden. Als Anwendungsbeispiel ist ein Touchpad in einem KfZ vorgesehen, über das z.B. die Bedienung eines Navigationssystems ermöglicht wird.

Die Arbeit besteht aus zwei Teilen:
Teil 1: Erzeugung von Merkmalsvektoren aus den eingegebenen Buchstaben bzw. Wörtern.
Teil 2: Erstellung eines Erkenners. Dieser ist auf der Basis einer existierenden Bibliothek (HTK) von Modulen zur Erkennung, basierend auf Hidden-Markov Modellen (HMM), zu entwickeln.

Beschreibung: Die digitalen terrestrischen Fernsehübertragungssysteme DVB-T und DVB-T2 basieren auf dem Mehrträgermodulationsverfahren OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex). Dabei wird die gesamte Bandbreite des Übertragungssignals in mehrere schmalbandige Unterträger aufgeteilt. Diese Übertragungssysteme werden nicht nur für den stationären Fernsehempfang im Wohnzimmer verwendet, sie sollen auch den portablen und mobilen Empfang von Videosignalen unterstützen. Beim Mobilempfang verursacht die relative Bewegung zwischen Sender und Empfänger jedoch eine Verschiebung der Sendefrequenz, was unter dem Begriff Dopplerverschiebung bekannt ist. Dadurch kann eine Störung von benachbarten OFDM-Unterträgern verursacht werden. Dieser Effekt wird als Inter Carrier Interference (ICI) bezeichnet.
Im Rahmen einer Masterarbeit sollen geeignete Algorithmen zur Reduzierung von Inter Carrier Interference ausgewählt werden. In einem nächsten Schritt sollen diese Algorithmen in der bereits am IfN vorhandenen DVB-T2-Simulationsumgebung implementiert werden. Zum Schluss sollen Simulationen zur Bewertung dieser Algorithmen durchgeführt werden.
Voraussetzungen für diese Arbeit sind grundlegende C-Kenntnisse.

Beschreibung: In heutigen Mobilfunknetzen werden verschiedene Technologien wie GSM, UMTS/HSDPA und LTE parallel verwendet. Wie stark die einzelnen Technologien ausgelastet sind, hängt von der Zellgröße, der Nutzerverteilung und den nachgefragten Diensten ab. Welche Netze dabei stärker ausgelastet werden, hängt von der verfügbaren Kapazität und der Zuweisungspolitik des Netzbetreibers ab.

Für ein bestehendes Netzwerk mit GSM,UMTS und LTE sollen auf Basis der Empfangsbedingungen und Nutzerverteilungen die für die Nutzer verfügbaren Services und die dadurch entstehende Auslastung der einzelnen Netze bestimmt werden. Für verschiedene Ansätze bei der Nutzerzuweisung sollen die Performance und die benötigten Resourcen verglichen werden.

Beschreibung: Bereits heutzutage existieren Empfangsgeräte für den digitalen Rundfunk (z. B. DVB-T), die das parallele Aufzeichnen mehrerer TV-Sendungen gleichzeitig erlauben. Häufig werden zu diesem Zweck zwei oder mehr (Rundfunk-) Empfänger eingesetzt. Die Aufnahmen können dabei durch den Nutzer geplant und angelegt werden, sodass diese entsprechend ihres Ausstrahlungszeitpunktes aufgezeichnet werden können. Im Dynamic Broadcast können darüber hinaus Signalisierungsnachrichten an die Empfangsgeräte verschickt werden, um netzwerkinitiiert das Aufzeichnen bestimmter TV-Inhalte zu veranlassen. Auf diese Weise wird zum Beispiel das lokale Zwischenspeichern von TV-Programmen möglich. Der Live-Empfang dieser Inhalte kann dann, im Falle einer Wiederholung durch das Abrufen von einem lokalen Speicher ersetzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit soll untersucht werden, wie viele parallele Aufnahmevorgänge in einem Endgerät für Dynamic Broadcast in Abhängigkeit von der Anzahl verfügbarer Empfänger realisiert werden können. Dabei sind die verschiedenen Zustellungsmechanismen für TV-Inhalte in einem Dynamic-Broadcast-System zu berücksichtigen. Das theoretisch erarbeitete Konzept zur Verwaltung und Verwendung der verfügbaren Empfangseinheiten soll zudem durch Simulationen, basierend auf realen Sendeplänen, verifiziert werden.
Kenntnisse in der Anwendung von Matlab sowie des Vorlesungsstoffes aus "Aktuelle Systeme für die elektronischen Medien" und/oder "Bildkommunikation I/II" können bei der Bearbeitung dieser Aufgabe von Vorteil sein.

Beschreibung: Die Preise für den elektrischen Strom, aber auch für die anderen Energieträger ist in den letzten Jahren stark angestiegen. Auch für die TU Braunschweig steigen die Kosten für die Energie deutlich. Um die Kosten im Rahmen zu halten, soll der Energieverbrauch gesenkt werden ohne die Arbeitsmöglichkeiten für Studentinnen und Studenten sowie für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter einzuschränken.

In dieser Arbeit ist eine Smartphone-Applikation für die TU Braunschweig (bspw. mit HTML 5) zu entwickeln, die den Nutzerinnen und Nutzern bei dieser Aufgabe hilft. Es sollen übersichtlich die aktuellen Energieverbrauchsdaten angezeigt und aktive Hilfestellungen bei der Einsparung von Energie geleistet werden. Daten aus den in der TU vorhandenen Portalen zur Energieverbrauchsmessung müssen importiert und das Corporate Design der TU beachtet werden.

Beschreibung: Algorithmen zur Sprachsignalverbesserung (speech enhancement), wie z.B. die akustische Echokompensation (acoustic echo cancellation) oder die Störgeräuschreduktion (noise reduction), verbessern bereits die Qualität heutiger Telefonsysteme. Allerdings wird dabei die begrenzte Telefonsprachbandbreite von 300 bis 3400 Hz nicht erhöht. Die Sprachverständlichkeit bleibt daher weiter beeinträchtigt. Mithilfe einer künstlichen Sprachbandbreitenerweiterung auf Empfangsseite kann man hierfür Abhilfe schaffen. Zudem kann der Kunde davon selbst profitieren und nicht nur sein Gesprächspartner. In Zeiten aufkommender breitbandiger Sprachdienste wie HD Voice bietet die künstliche Sprachbandbreitenerweiterung zudem eine Fallback-Lösung, falls Gesprächspartner nicht breitbandfähig ausgestattet sind und das Gespräch somit in den Schmalbandmodus zurückfallen würde. Das ist für Endgerätehersteller angesichts der langsamen Marktdurchdringung von breitbandfähigen Mobilfunknetzen aber auch Endgeräten ein strategischer Vorteil zur Steigerung der Kundenakzeptanz.

In dieser Arbeit sollen neue Trainingsstrategien für die künstlichen Sprachbandbreitenerweiterung entwickelt und implementiert werden. Dabei soll insbesondere eine ausgewogene Verrausschung der Traininssprachdaten untersucht werden, um die Robustheit des Algorithmus in der Praxis zu erhöhen. Die Realisierung erfolgt in MATLAB. Neben Programmierkenntnissen werden Kenntnisse im Bereich der digitalen Signalverarbeitung vorausgesetzt. Weiterführende Kenntnisse in der Sprachkommunikation sind von Vorteil.

Beschreibung: Für die nächsten Jahre wird ein exponentieller Anstieg des gesamten zu übertragenden Datenaufkommens innerhalb der weltweiten Mobilfunknetze prognostiziert. Aufgrund dessen wird der Möglichkeit von Point-To-MultiPoint-Übertragungen (P2MP) innerhalb von Mobilfunknetzen eine immer größer werdende Aufmerksamkeit gewidmet. Im Vergleich zu individuellem Unicast kann mit dessen Hilfe eine kostengünstigere Übertragung von mehrfach angeforderten, identischen Daten realisiert werden. Um die dabei zur Übertragung benötigten Ressourcen tatsächlich reduzieren zu können, muss die Anzahl der Anforderungen identischer Daten eine gewisse Mindestschwelle überschreiten. Im Gegensatz zu Live-Übertragungen, wie TV, Radio und Live-Streams im Internet, ist für Datendienste, aufgrund nie identischer Anforderungszeiten, eine geeignete Koordination der synchronen P2MP-Übertragung notwendig. Aus diesem Grund existieren mit push-and-store sowie pull-and-wait zwei Techniken zur Koordinationsmöglichkeit. Bei push-and-store findet eine Vorabübertragung der Daten abonnierter Dienste statt, welche dann lokal auf den Endgeräten gespeichert werden um im Falle der Anforderung sofort zur Verfügung zu stehen. Im Vergleich dazu werden bei der pull-and-wait-Technik Anforderungen über einen zu definierenden Zeitraum gesammelt, um dann nach Erreichen einer Mindestanzahl an Anforderungen oder dem Erreichen einer maximalen Wartezeit die Daten via P2MP auszustrahlen.
Im Laufe dieser Arbeit soll für diese P2MP-Techniken, und die damit im Vergleich zur On-Demand-Technik verbundenen Nachteile wie z.B. erhöhter Speicherbedarf, Abonnements und Wartezeiten, die Akzeptanz für verschiedene Mobilfunkdienste (Video, Applikationen, Magazine etc.) auf Seiten der Endnutzer untersucht werden.

Beschreibung: Für die nächsten Jahre wird ein exponentieller Anstieg des gesamten zu übertragenden Datenaufkommens innerhalb der weltweiten Mobilfunknetze prognostiziert. Dies ist bedingt durch eine steigende Anzahl an Nutzern so genannter ?smart user equipments? wie Tablet-PCs und Smartphones.
Die Änderung des durchschnittlichen Nutzerverhaltens innerhalb der letzten Jahre, aufgrund eines steigenden Angebotes an neuen Dienstleistungen für mobile Endgeräte, wie z.B. sozialen Netzwerken, Cloudcomputing und neuen On-Demand-Plattformen, führt zusätzlich dazu, dass auch das mittlere zu übertragene Datenvolumen pro Nutzer immer weiter zunimmt. Momentan werden sämtliche, in den Mobilfunknetzen auftretende, Datenströme per Unicast an jeden Nutzer individuell realisiert. Im Falle identischer Daten, welche von mehreren Nutzern gleichzeitig, oder innerhalb eines zu definierenden Zeitraumes, angeforderten werden, ermöglicht eine Übertragung per Point-To-MultiPoint (P2MP) an alle Nutzer gleichzeitig unter Umständen eine effizientere Nutzung der endlichen Funkressourcen und somit eine Kostenreduktion auf Seiten der Mobilfunknetzbetreiber.
Im Laufe dieser Arbeit soll untersucht werden, in wie fern Dienstleistungen innerhalb der Mobilfunknetzwerke das Potential für eine P2MP-Übertragung bieten. Hierfür sollen zunächst potentielle Mobilfunkdienste identifiziert werden. Anhand von Verkehrsanalysen soll ermittelt werden, in wie weit sich diese Dienste für eine P2MP-Übertragung eignen um anschließend eine Reduktion der Verkehrslast abzuschätzen. Neben Live-Übertragungen sollen ebenfalls die push-and-store- (Vorabübertragung und Speicherung auf einer lokalen Festplatte) als auch pull-and-wait-Techniken (verzögerte Übertragung nach Anforderung) als Möglichkeiten der P2MP-Übertragung mit einbezogen werden.

Beschreibung: Aufgrund des steigenden Spektrumsbedarfs für die mobile Datenkommunikation, werden heutzutage immer mehr Funksysteme in dicht angrenzenden Frequenzbändern betrieben. Dies hat erhöhte Auswirkungen von Interferenzen zur Folge, da Störungen meistens auch Nachbarkanäle betreffen. Dies ist insbesondere dann kritisch, wenn kostengünstige Sender und Empfänger zum Einsatz kommen.

In dieser Arbeit sollen solche Nachbarkanal-Störungen für aktuelle Endgeräte untersucht werden. Hierfür sollen unter anderem technische Daten typischer Rundfunk- und Mobilfunksysteme ausgewertet werden. Für die Bearbeitung sind grundlegende Kenntnisse der Nachrichtentechnik sowie Erfahrungen in der MATLAB-Programmierung hilfreich.

Beschreibung: Viele Algorithmen zur Sprachsignalverbesserung (speech enhancement), wie z.B. die akustische Echokompensation oder die Störgeräuschreduktion, verbessern bereits die Qualität heutiger Freisprechsysteme im Kfz. Allerdings wird dabei die begrenzte Telefonsprachbandbreite von 300 bis 3400 Hz nicht erhöht. Die Sprachverständlichkeit ist daher weiter beeinträchtigt. Mithilfe einer künstlichen Sprachbandbreitenerweiterung auf Empfangsseite kann man hierfür Abhilfe schaffen. Zudem kann davon direkt der Kunde selbst profitieren und nicht nur sein Gesprächspartner.
In dieser Arbeit soll ein bestehender, DSP-basierter (ADSP21369) Echtzeitdemonstrator zur künstlichen Bandbreitenerweiterung in unserem Forschungsfahrzeug analysiert und algorithmisch optimiert werden. Die Realisierung erfolgt in (ANSI) C unter VisualDSP++. Neben Programmierkenntnissen werden Kenntnisse im Bereich der digitalen Signalverarbeitung vorausgesetzt. Weiterführende Kenntnisse in der Sprachkommunikation sind von Vorteil.