Detail předmětu

Radio Receivers and Transmitters.

FEKT-CRPVAk. rok: 2011/2012

Předmět je zaměřen na strukturu, popis hlavních stavebních bloků, a definice základních parametrů analogových a digitálních radiových komunikačních systémů. Jeho první část je věnována popisu elektrických obvodů používaných v radiových systémech jako jsou například směšovače, oscilátory, kmitočtové syntetizéry, modulátory a demodulátory pro analogově a číslicově modulované signály, obvody AVC a AFC, VF výkonové zesilovače, budiče, sdružovače výkonu atd. Ve druhé části jsou prezentovány vybrané radiové analogové systémy například stereofonní vysílání FM nebo systém RDS. Třetí část se zabývá číslicovými metodami zpracování signálů používaných v softwarových radiových přijímačích a vysílačích. Poslední část obsahuje popis digitálního rozhlasového vysílání T-DAB.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí se strukturou, popisem činnosti základních bloků a základními parametry radiových komunikačních systémů, s podstatou činnosti elektrických obvodů používaných v analogových a digitálních radiových systémech a s popisem vybraných radiových systémů a používaných technik jako například stereofonní vysílání FM, systém RDS, digitální rozhlasové vysílání DAB atd.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnotí se laboratorní cvičení a závěrečná zkouška.

Osnovy výuky

1. Kmitočtová pásma. Základní koncepce přijímačů a vysílačů.
2. Parametry přijímačů a vysílačů a metody jejich měření. Vstupní obvody přijímačů.
3. Směšovače (aditivní, multiplikativní, vyvážené). Oscilátory (LC, krystalové).
4. Kmitočtové syntezátory, PLL, DDFS. Pásmové zesilovače. Mezifrekvenční filtry.
5. Demodulátory AM, FM a PM. Demodulátory MQAM a MPSK.
6. Pomocné obvody přijímačů, AVC, AFC. Rozhlasová stereofonie, kodéry a dekodéry. RDS.
7. Selektivní výkonový zesilovač. Aktivní prvky. Pracovní třídy a režimy.
8. Přizpůsobovací, transformační a vazební obvody. Širokopásmové výkonové zesilovače.
9. Modulátory AM, FM a PM. Modulátory MQAM a MPSK. Modulátory na principu DDFS
10. Vysokofrekvenční výkonové zesilovače s vysokou účinností, třída D, E a F.
11. Vzorkování pásmových signálů, A/D převodníky pro rádiové přijímače.
12. Metody číslicového zpracování v radiotechnice (filtrace, demodulace, synchronizace).
13. Softwarový transceiver. Metody implementace. OFDM, digitální rozhlasové vysílání DAB-T.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se strukturou, popisem činnosti základních bloků a základními parametry analogových a číslicových radiových komunikačních systémů, s podstatou činnosti obvodů používaných v analogových a digitálních radiových systémech a s popisem vybraných radiových systémů a používaných technik jako například stereofonní vysílání FM, systém RDS, digitální rozhlasové vysílání DAB atd.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

ROHDE, U., BATEMAN, A., WHITAKER, J. Communications Receivers: Dps, Software Radios, and Design, 3rd Edition. McGraw-Hill 2001. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-EST , 3 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Osnova

Frequency bands. Bacic concept of radio receivers, their parameters and measurement methods.
Receiver front end. Tuned RF amplifiers.
Aditive and multiplicative mixers. Balanced mixers. Feedback LC and crystal ocillators. Voltage controlled ocsillators.
Frequency synthesis. DDFS and PLL synthesizer. IF amplifiers. AM, FM and PM Demodulators. MPSK, MQAM, FSK, GMSK. Synchronization circuits
Auxiliary receiver circuits AFC and AVC.
Bacic concept of radio transmitters, their parameters and measurement methods. Power RF amplifiers (class A, B and C). High efficiency RF power amplifiers (class D and F). Linearisation techniques of power amplifiers.
AM, FM and PM modulators. MPSK, MQAM, FSK a GMSK modulators. Auxiliary transmitter circuits. Power couplers.
Stereo broadcasting and RDS system. Stereo encoders and decoderskodéry.
Digital signal processing in radio receivers and transmitters. Sampling, filtering, interpolation, decimation. Software defined radio, utilization of signal processors and programmable fields.
Perspective radio communication systems, digital audio broadcasting.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Osnova

Receiver sensitivity limited by SNR and SINAD.
Characteristics of AVC circuit.
Characteristics of AFC circuit.
Linearity and efficiency of RF power amplifier.
Characteristics of stereo decoder.
Parameters of short wave transceiver.
Noise figure of FM receiver.
Measurement of DDFS parameters.