MIMO Systems

Worum geht's

Du lernst Grundlagen und fortgeschrittene Algorithmen der Basisband-Signalverarbeitung für MIMO-Systeme in Einzel- und Mehrbenutzer-Szenarien (Point-to-Point, Multiple Access, Broadcast). Am Ende kannst du MIMO-Kanäle analysieren, Kapazitäten bestimmen und Systeme unter verschiedenen Kenntnisständen des Kanalzustands entwerfen.

Was du danach kannst

Formulierung und Analyse von Single‑User und Multi‑User MIMO‑Systemen
Anwendung des Waterfilling‑Prinzips zur Kapazitätserreichung
Verwendung des MMSE zur Abschätzung gegenseitiger Information
Entwurf von Single‑User MIMO mit vollständiger und teilweiser CSI am Sender
Analyse und Entwurf von Vektor‑ und MIMO Multiple Access Channels und Broadcast Channels
Anwendung von Successive Interference Cancellation, Time Sharing, Rate Splitting und Dirty Paper Coding
Formulierung und Anwendung der Dualität zwischen MIMO MAC und MIMO BC

Aus was das Modul besteht

VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen und Algorithmen
Übungen/TutorialsWiederholung und Festigung des Stoffes durch Aufgaben
Freiwillige ProjekteVertiefung durch Implementierung und Evaluation praktischer Lösungen; optional und benotungsverbessernd

Lehrmethode

Präsentationen (Tafel, Folien)Darstellung der Vorlesungsinhalte
Skript/LehrunterlagenNachschlagewerk und Vertiefung des Stoffes
Übungsaufgaben mit LösungenEinübung der Konzepte und Methoden
Freiwillige ProjektarbeitenPraktische Vertiefung, Analyse und Evaluation realer Szenarien

Solltest du schon können

Lineare Algebraempfohlen
Analysisempfohlen
Konvexe/konstruierte Optimierung (constrained optimization)empfohlen
Signalverarbeitungempfohlen
Kommunikationstheorieempfohlen
Informationstheorieempfohlen

Prüfung

KlausurMultiple ChoiceProjekt (freiwillig)

Schriftliche Prüfung (90 Minuten) mit bis zu 20% Multiple‑Choice‑Fragen. Ohne Hilfsmittel bearbeitest du Aufgaben zur Analyse, Optimierung und zum Entwurf von MIMO‑Systemen sowie Verständnisfragen und Diskussion zur Anwendbarkeit der behandelten Konzepte. Freiwillige Projekte können die Endnote bis maximal 45% verbessern, sofern sie das Ergebnis erhöhen.

Literatur

E. Biglieri et al. - MIMO Wireless Communications
D. Tse, P. Viswanath - Fundamentals of Wireless Communications
A. Goldsmith - Wireless Communications
S. M. Kay - Fundamentals of Statistical Signal Processing - Estimation Theory
T. M. Cover, J. A. Thomas - Elements of Information Theory

Termine

Vorlesung mit ÜbungMIMO Systems2 Gruppen zur Wahl

ADo.11:30–13:00
2760, Hörsaal (0507.02.760)
14× · 15.10.–04.02.
- 15.10.
- 22.10.
- 29.10.
- 05.11.
- 12.11.
- 19.11.
- 26.11.
- 10.12.
- 17.12.
- 07.01.
- 14.01.
- 21.01.
- 28.01.
- 04.02.
BMi.11:30–13:00
2760, Hörsaal (0507.02.760)
15× · 14.10.–03.02.
- 14.10.
- 21.10.
- 28.10.
- 04.11.
- 11.11.
- 18.11.
- 25.11.
- 02.12.
- 09.12.
- 16.12.
- 23.12.
- 13.01.
- 20.01.
- 27.01.
- 03.02.

Aus dem laufenden Semester, unverbindlich. Von mehreren Gruppen besucht man eine; der Stundenplan schlägt automatisch die mit den wenigsten Überschneidungen vor.

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