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M.Sc. Benedikt Leible

Technische Universität München

Professur für Leitungsgebundene Übertragungstechnik (Prof. Hanik)

Postadresse

Postal:
Theresienstr. 90
80333 München

Biografie

  • Bachelor Elektrotechnik (2014), Universität Ulm
  • Master Elektrotechnik und Informationstechnik (2016), Universität Stuttgart
  • Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TUM seit 2017

Abschlussarbeiten

Angebotene Abschlussarbeiten

Laufende Abschlussarbeiten

Forschungspraxis oder MSCE Forschungspraxis

GPU-Implementation of the Split-Step Fourier Method with CUDA

GPU-Implementation of the Split-Step Fourier Method with CUDA

Stichworte:
split-step Fourier method, parallel programming, programming in C, CUDA, code performance optimization and evaluation

Kurzbeschreibung:
In this thesis the split-step Fourier method has to be implemented utilizing GPU computation via CUDA.

Beschreibung

Within the scope of this thesis, the split-step Fourier method (SSFM), a numerical method solving the nonlinear Schrödinger equation (NLSE), will be implemented. The implementation has to be conducted, using the CUDA framework for parallel implementation on graphical processing units (GPUs), in the programming language C. The main focus is on reducing the computation time for the SSFM, by utilizing the massive parallel computational capabilities of GPUs. Even though Matlab can natively utilize GPU hardware for certain operations, the reduction in overall computation time is far below the expected reduction with an implementation fully written in C and called from Matlab (e.g. via Mex). Over the course of this thesis, the student will get familiar with the following concepts: split-step Fourier method, parallel programming, programming in C, CUDA, code performance optimization and evaluation.

Voraussetzungen

There are no special requirements needed to apply for this thesis. Still some knowledge in the following fields is beneficial: Optical Communication Systems, Basics in C programming (or basics in any other programming language), Matlab (Mex)

Kontakt

benedikt.leible@tum.de (Please attach an overview of your current grades to the email)

Betreuer:

Benedikt Leible

Student

Thomas Göttsberger

Forschung

Faseroptische Nachrichtenübertragung mit der nichtlinearen Fouriertransformation

Zukünftige faseroptische Übertragungssysteme werden eine immer größer werdende Menge Daten übermitteln müssen. Da es scheint, als gingen die Übertragungsraten klassischer optischer Übertragungssysteme langsam in die Sättigung, ist es sinnvoll über alternative Ansätze nachzudenken. Ein vielversprechender Ansatz ist die optische Datenübertragung unter Zuhilfenahme der nichtlinearen Fouriertransformation, die für ein vereinfachtes Fasermodell die Übertragung von Daten, über ein nichtlineares Spektrum ermöglicht. Während der korrespondierende Impuls im Zeitbereich durch den nichtlinearen Kanal linearen und nichtlinearen Störungen unterliegt, bleiben die nichtlinearen Frequenzen während der Übertragung orthogonal und erfahren ausschließlich eine Phasendrehung, die am Empfänger leicht zu kompensieren ist. Meine aktuelle Forschung beschäftigt sich damit, verschiedene Ansätze zur optimalen Nutzung der nichtlinearen Fourier-Transformation zu finden, sowie Einflüsse realer Systeme auf diese Ansätze zu untersuchen.

Publikationen

2018

  • Benedikt Leible: Soliton Transmission with Raman Amplified Fiber (Talk for NFT Workshop at Helmut Schmidt Universität Hamburg). , Aug 2018 mehr… Volltext (mediaTUM)
  • Benedikt Leible, Yingkan Chen, Mansoor I. Yousefi, Norbert Hanik: Soliton Transmission with 5 Eigenvalues over 2000km of Raman-Amplified Fiber. International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON), Jul 2018, 4 mehr… Volltext (mediaTUM)
  • B.Leible: Introduction to Information Transmission Utilizing the Nonlinear Fourier Transform (Talk). Talk, , Feb 2018 mehr…
  • Benedikt Leible, Yingkan Chen, Norbert Hanik: Soliton Transmission with 5 Eigenvalues over 2000km of Raman-Amplified Fiber. , 2018 mehr… Volltext (mediaTUM)

2017

  • B.Leible: Construction of Pulses with Continuous and Discrete Nonlinear Spectral Components for NFDM Communication Systems. Workshop Nichtlineare Fourier Transformation der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 2017 mehr…
  • S. Cammerer, B. Leible, M. Stahl, J. Hoydis, S. ten Brink: Combining Belief Propagation and Successive Cancellation List Decoding of Polar Codes on a GPU Platform. International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), Mar 2017 mehr… Volltext (mediaTUM)
  • B. Leible, S. Cammerer, M. Stahl, J. Hoydis, S. ten Brink: Combining Belief Propagation and Successive Cancellation List Decoding of Polar Codes on a GPU Platform. , 2017 mehr… Volltext (mediaTUM)

2016

  • X. Wang, B. Leible, W. Wang, D. Rörich, S. ten Brink: Joint IQ Imbalance Compensation and Channel Estimation in Coherent Optical OFDM Systems. International Conference on Signal Processing and Communication Systems (ICSPCS), 2016 mehr… Volltext (mediaTUM)