In diesem Modul soll das Gesamtziel, d.h. das Bauen eines Systems zum gleichzeitigen Übertragen von mehreren Sprachsignalen unter Wasser besprochen werden. Die hierzu notwendigen Grundlagen und benötigten Kenntnisse bzw. Fähigkeiten sollen besprochen werden.

Das Modul soll für Schülerinnen und Schüler das gesamte Projekt in einen Gesamtkontext setzen, d.h. man versteht z.B. wie Tiere Unterwasser kommunizieren, warum Menschen sich damit so schwertun und was mit dieser Technologie erreicht werden kann.

Ziel dieses Moduls ist die Vermittlung von Kompetenzen zu der Darstellung von Signalen. Es sollen Grundlagen zu Schwingungen und Frequenzen vermittelt werden und ein beispielhaftes Sprachsignal angeschaut werden. Grundlagen wie Sinus und Cosinus werden noch einmal vermittelt und aufgezeigt, wie andere Funktionen durch trigonometrische Funktionen dargestellt werden können (Fourier-Reihe). Hier beantworten sich Fragen, wie: In welchem Frequenzbereich liegt die Stimme des Menschen und was sind die Frequenzen, die ich am Radio einstellen muss? Des Weiteren wird die Informationsübertragung über elektromagnetische Wellen (bspw. WLAN) betrachtet.

Es werden grundlegende Fähigkeiten in der Programmierung von Webseiten mit HTML vermittelt und die SuS erstellen ihre eigene Website. Angefangen mit dem Darstellen von Bildern und Texten ist es das Ziel, das Mikrofon des Computers anzusteuern, Töne aufzeichnen und wiedergeben zu können. Hier soll auch das Grundgerüst der Signalübertragung entstehen.

In diesem Modul soll die Frequenzmodulation und ihr Zweck näher erläutert werden. Mit dem Bezug zu den Tieren im Wasser, wird festgestellt, dass die Frequenz des Sprechens nicht der optimalen Frequenz einer Übertragung entspricht. Über Additionstheoreme wird gezeigt, dass die Multiplikation mit einem Träger einer gewünschten Verschiebung im Frequenzbereich entspricht. Auch Filter werden hier zum ersten Mal vorgestellt und erläutert. In einer Stationsarbeit mit verschiedenen Theorieinputs und praktischen Experimenten werden hier alle nötigen Kenntnisse vermittelt.

Nach einem kurzen Wrap-Up der Module „Was ist eigentlich Sprache und wie kommt sie aus dem Radio?“ und „Modulation - die „Ups and Downs“ in der Ingenieurswissenschaft“ ist es das Ziel, die Transformation von dem Zeitbereich in den Frequenzbereich zu verstehen. Hierfür wird wieder ein Signal versucht als Reihe von trigonometrischen Funktionen darzustellen (Fourier-Reihe). Mit der Erinnerung an den Frequenzbegriff, wird das Frequenzspektrum aufgemalt und die Fourier-Transformation mathematisch eingeführt. Letztlich sollen die Schüler und Schülerinnen diese Transformation in ihre zuvor aufgebaute Website implementieren.

Hier wird praktisch gearbeitet! Ziel ist es, ein Kabel/eine Schaltung zu bauen, die den Datenaustausch zwischen mehreren Endgeräten ermöglicht. So sollen bis zu 3 Endgeräte ihre Tonaufnahmen einspeisen und die Tonaufnahmen der anderen Geräte empfangen können.

Nachdem die Übertragung bisher weitestgehend über die Luft oder Kabel, also schon in der Unterwasserkommunikation bekannte, aber unpraktische Möglichkeiten, betrachtet wurde, soll es nun darum gehen, sich mit den Hydrophonen (Empfangen der Signale) und den Projektoren (Senden der Signale) vertraut zu machen. Dabei steht im Fokus, wie die Geräte es schaffen, das Signal zu Übertragen und auch der Begriff der Amplitude wird erläutert.

Bevor es auf die Boote geht, soll in diesem Modul einmal alles simuliert werden. Ziel ist es, dass der Abschlusstag so erfolgreich wie möglich wird. Mit einer Wasserwanne sollen die Hardware und die Software ausprobiert und getestet werden. Erste Fragestellungen für den Besuch am Lehrstuhl können entwickelt werden und der Abschlussabend geplant werden. Des Weiteren geht es darum, kleine Probleme, die eigentlich immer und überall auftauchen, zu lösen und alles bereit für den großen Tag am Strand zu machen.

Der Abschlusstag am Strand stellt das Highlight des Semesters dar. Hier sollen die SuS ihre erbauten Systeme testen und Messreihen aufstellen, wie zu Beispiel die Amplitude zur Entfernung. Je nach Gruppe können auch die logarithmische Skalierung erläutert werden. Des Weiteren werden Ansprechpartner*innen des Instituts dabei sein, um Fragen zu klären, Rückmeldungen zu erhalten und etwas über ihr eigenes Studium berichten zu können.

Ein Abschluss mit gemeinsamen Grillen und Lagerfeuer ist denkbar und wünschenswert.

In diesem Modul soll das Gesamtziel, d.h. das Bauen eines Systems zum gleichzeitigen Übertragen von mehreren Sprachsignalen unter Wasser besprochen werden. Die hierzu notwendigen Grundlagen und benötigten Kenntnisse bzw. Fähigkeiten sollen besprochen werden.

Das Modul soll für Schülerinnen und Schüler das gesamte Projekt in einen Gesamtkontext setzen, d.h. man versteht z.B. wie Tiere Unterwasser kommunizieren, warum Menschen sich damit so schwertun und was mit dieser Technologie erreicht werden kann.

Der Abschlusstag am Strand stellt das Highlight des Semesters dar. Hier sollen die SuS ihre erbauten Systeme testen und Messreihen aufstellen, wie zu Beispiel die Amplitude zur Entfernung. Je nach Gruppe können auch die logarithmische Skalierung erläutert werden. Des Weiteren werden Ansprechpartner*innen des Instituts dabei sein, um Fragen zu klären, Rückmeldungen zu erhalten und etwas über ihr eigenes Studium berichten zu können.

Ein Abschluss mit gemeinsamen Grillen und Lagerfeuer ist denkbar und wünschenswert.