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In this letter, we present an approach to building a new generalized multistream spatial modulation system (GMSM), where the information is conveyed by the two active antennas with signal indices and using all possible active antenna combinations. The signal constellations associated with these antennas may have different sizes. In addition, four-dimensional hybrid frequency-phase modulated signals are utilized in GMSM. Examples of GMSM systems are given and computer simulation results are presented for transmission over Rayleigh and deep Nakagami- m flat-fading channels when maximum-likelihood detection is used. The presented results indicate a significant improvement of characteristics compared to the best-known similar systems.
Reed-Muller (RM) codes have recently regained some interest in the context of low latency communications and due to their relation to polar codes. RM codes can be constructed based on the Plotkin construction. In this work, we consider concatenated codes based on the Plotkin construction, where extended Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) codes are used as component codes. This leads to improved code parameters compared to RM codes. Moreover, this construction is more flexible concerning the attainable code rates. Additionally, new soft-input decoding algorithms are proposed that exploit the recursive structure of the concatenation and the cyclic structure of the component codes. First, we consider the decoding of the cyclic component codes and propose a low complexity hybrid ordered statistics decoding algorithm. Next, this algorithm is applied to list decoding of the Plotkin construction. The proposed list decoding approach achieves near-maximum-likelihood performance for codes with medium lengths. The performance is comparable to state-of-the-art decoders, whereas the complexity is reduced.
Large-scale quantum computers threaten the security of today's public-key cryptography. The McEliece cryptosystem is one of the most promising candidates for post-quantum cryptography. However, the McEliece system has the drawback of large key sizes for the public key. Similar to other public-key cryptosystems, the McEliece system has a comparably high computational complexity. Embedded devices often lack the required computational resources to compute those systems with sufficiently low latency. Hence, those systems require hardware acceleration. Lately, a generalized concatenated code construction was proposed together with a restrictive channel model, which allows for much smaller public keys for comparable security levels. In this work, we propose a hardware decoder suitable for a McEliece system based on these generalized concatenated codes. The results show that those systems are suitable for resource-constrained embedded devices.
Automotive computing applications like AI databases, ADAS, and advanced infotainment systems have a huge need for persistent memory. This trend requires NAND flash memories designed for extreme automotive environments. However, the error probability of NAND flash memories has increased in recent years due to higher memory density and production tolerances. Hence, strong error correction coding is needed to meet automotive storage requirements. Many errors can be corrected by soft decoding algorithms. However, soft decoding is very resource-intensive and should be avoided when possible. NAND flash memories are organized in pages, and the error correction codes are usually encoded page-wise to reduce the latency of random reads. This page-wise encoding does not reach the maximum achievable capacity. Reading soft information increases the channel capacity but at the cost of higher latency and power consumption. In this work, we consider cell-wise encoding, which also increases the capacity compared to page-wise encoding. We analyze the cell-wise processing of data in triple-level cell (TLC) NAND flash and show the performance gain when using Low-Density Parity-Check (LDPC) codes. In addition, we investigate a coding approach with page-wise encoding and cell-wise reading.
Large persistent memory is crucial for many applications in embedded systems and automotive computing like AI databases, ADAS, and cutting-edge infotainment systems. Such applications require reliable NAND flash memories made for harsh automotive conditions. However, due to high memory densities and production tolerances, the error probability of NAND flash memories has risen. As the number of program/erase cycles and the data retention times increase, non-volatile NAND flash memories' performance and dependability suffer. The read reference voltages of the flash cells vary due to these aging processes. In this work, we consider the issue of reference voltage adaption. The considered estimation procedure uses shallow neural networks to estimate the read reference voltages for different life-cycle conditions with the help of histogram measurements. We demonstrate that the training data for the neural networks can be enhanced by using shifted histograms, i.e., a training of the neural networks is possible based on a few measurements of some extreme points used as training data. The trained neural networks generalize well for other life-cycle conditions.
In diesem Beitrag stellen wir Inhalte und Methoden des Kurses »How to communicate successfully in international teams« vor. Wir zeigen auf, wie einzelne Kurselemente mittels unseres methodisch-didaktischen Ansatzes get_connected vermittelt werden. Die Darstellung basiert auf der Dokumentation eines im Sommersemester 2021 in Kooperation zwischen der HTWG Konstanz und dem Beijing Institute of Technology (online) durchgeführten Kurses. Die im Rahmen der Lehrveranstaltung dokumentierten Reflexionen, Einsichten und Evaluationen der Kursteilnehmenden weisen auf einen Kompetenzaufbau im Hinblick auf die Fähigkeit zu Perspektivenwechsel, Selbstreflexion, Frustrationstoleranz, Flexibilität und empathische Kommunikation hin.
Der Artikel stellt den methodisch-didaktischen Ansatz get_connected zur Förderung der Zusammenarbeit in kulturell gemischten Teams vor. Mit diesem Ansatz reagiert die HTWG Konstanz auf die langjährige Erfahrung, dass sich trotz grundsätzlich optimaler struktureller Bedingungen für interkulturelles Lernen – mit regelmäßiger Teilnahme chinesischer Studierender im
Fachstudium an der deutschen Hochschule – beiderseitige Vorurteile über »die anderen« nicht automatisch auflösen, sondern sich sogar verstärken können. In der konkreten Zusammenarbeit zeigt sich, dass das eigene Handeln oftmals hinter dem für sich selbst formulierten Anspruch an kulturell adäquates Verhalten zurückbleibt. Mit Methoden des erfahrungsbasierten interkulturellen Lernens
und insbesondere durch die von den Lehrenden als Coachinnen bzw. Coaches begleitete Arbeit mit Emotionen in kulturell gemischten (deutsch-chinesischen) Gruppen werden die Studierenden darin unterstützt, als Vorbereitung auf eine zukünftige Tätigkeit in international vernetzten Teams ihr
Kommunikationsverhalten zu reflektieren, den Perspektivenwechsel sowie neue emotionale bzw. kommunikative Strategien einzuüben und damit ihre interkulturelle Handlungskompetenz – auch im deutsch-chinesischen Dialog – zu verbessern. Der Beitrag stellt den im Rahmen von designbased research über mehrere Semester hinweg (weiter-)entwickelten Ansatz get_connected und
seine Umsetzung in einem Kursformat zum Erwerb interkultureller (China-)Kompetenz für Studierende aller Fachrichtungen vor. Die konkreten Erfahrungen bei der (Online-)Durchführung des Kurskonzepts im Sommersemester 2021 an der HTWG Konstanz unter Einbeziehung chinesischer (und internationaler) Studierender der Partnerhochschule Beijing Institute of Technology werden
im Folgekapitel (Beitrag von Thelen, Bai und Obendiek) dargestellt.
Chinesische Studierende in der wissenschaftlichen Auseinandersetzungskultur an deutschen Hochschulen
(2022)
Die zunehmende internationale Vernetzung der akademischen Welt, die sich in den
aktuellen Internationalisierungsbemühungen deutscher Hochschulen widerspiegelt, erfordert eine Auseinandersetzung mit interkulturellen Aspekten der Hochschuldidaktik. Unterschiedliche Lernstile und Rollenerwartungen an Lehrende und Studierende beeinflussen die gegenseitige Wahrnehmung und den Studienerfolg. Der Beitrag reflektiert Erfahrungen deutscher/westlicher Lehrender und chinesischer Studierender: Aus verschiedenen Perspektiven und auf unterschiedlichen Ebenen werden Diskrepanzen zwischen Erwartungen und tatsächlichen Gegebenheiten aufgezeigt und im Kontext unterschiedlicher Lerntraditionen erklärt. Dabei stehen die Anforderungen an die Lehrenden als den zentralen Akteur*innen einer erfolgreichen Wissensvermittlung im Vordergrund. Im internationalen Kontext sind ihre interkulturellen Kompetenzen ähnlich wichtig wie ihre Fachkompetenzen. Die chinesische Lerntradition erschwert chinesischen Studierenden einen direkten Anschluss an die Studienkultur im deutschen Hochschulsystem. Zu dem Hemmnis, in einer Fremdsprache zu studieren, kommt die Schwierigkeit, Debattenkultur und Wissenschaftsstreit als angemessene Auseinandersetzungsformen zu verstehen. Der direkte, offene und häufig nur aus westlicher Sicht als objektiv empfundene Umgang mit Themen kann aufgrund unterschiedlicher kultureller Prägung dazu beitragen, dass das Studium in Deutschland als anstrengend und befremdlich empfunden wird. In diesem Beitrag werden erfahrungsbasierte Überlegungen geteilt, wie chinesische Studierende an die Debattenkultur an deutschen Hochschulen herangeführt werden können. Der Beitrag endet mit Hinweisen und guidelines für deutsche Lehrende im Umgang mit chinesischen Studierenden.
Der Beitrag beschreibt beispielhaft die administrativen, organisatorischen und sozialen Voraussetzungen gelungener Austauschprogramme mit chinesischen Partnerhochschulen. Hierzu gehört neben einer intensiven Beziehungspflege mit diesen Partnerinstitutionen eine gelebte Willkommenskultur für chinesische Studierende an der deutschen Hochschule. Letztere beinhaltet eine über die notwendigen administrativen Prozesse hinausgehende Betreuung, besondere Kursangebote sowie eine kontinuierliche Vernetzung und Einbindung der chinesischen Studierenden durch verschiedene extracurriculare Aktivitäten zur Integration in den Studienalltag und in das Alltagsleben über verschiedene Phasen hinweg (vor der Ausreise, bei der Ankunft, im Verlauf des Studiums, bei der Gestaltung von Praxisphasen sowie beim Übergang ins Berufsleben). Als Teil
dieses Maßnahmenplans fördern interkulturelle Kursangebote in kulturell gemischten Gruppen nicht nur die Integration der chinesischen Studierenden. Sie leisten auch einen wichtigen Beitrag zur Stärkung der internationalen Ausbildung deutscher Studierender im Sinne einer internationalization@home. Entsprechende Angebote erhöhen damit die Wertschätzung von Internationalisierung als Mehrwert für die gesamte Hochschule. Gleichzeitig unterstützen sie den Ausbau interkultureller Sensibilität als wichtiger Qualifikation für das zukünftige Berufsleben für die Studierenden beider Seiten. Um all diese Maßnahmen zu verwalten und umzusetzen, sind personelle Ressourcen zur Betreuung und Evaluation der Programme erforderlich. Darüber hinaus bedarf es einer konstruktiven Kommunikationskultur zwischen verschiedenen Abteilungen der Hochschule sowie hinreichend mit China-Kompetenz ausgestatteter Akteur*innen (Mitarbeiter*innen im Akademischen Auslandsamt, Professor*innen, Auslands- und Regionalbeauftragte etc.).