Detail předmětu

Rádiové přijímače a vysílače

FEKT-BRPVAk. rok: 2012/2013

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

čeština

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

CHIEN, Ch. Digital Radio on a Chip. Kluwer Academic Publishers, Norwell 2000 (EN)
PROKEŠ, A. Rádiové přijímače a vysílače. Laboratorní cvičení. Rádiové přijímače a vysílače. Laboratorní cvičení. FEKT VUT Brno, Ústav radioelektroniky: MJ Servis s.r. o, 2002. s. 1 ( s.)ISBN: 80-214-2211- 4. (CS)
PROKEŠ, A. Rádiové přijímače a vysílače. Přednášky. Rádiové přijímače a vysílače. Přednášky. FEKT VUT Brno, Ústav radioelektroniky: MJ Servis s.r.o., 2002. ISBN: 80-214-2263- 7. (CS)

Doporučená literatura

ŽALUD, V. Moderní radioelektronika. Praha, BEN, 2000 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

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

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Osnova

Kmitočtová pásma. Struktura přijímačů pro analogově a číslicově modulované signály. Základní parametry.
Vstupní obvody přijímačů. Laděné selektivní zesilovače.
Aditivní a multiplikativní směšovače. Vyvážené směšovače. Zpětnovazební LC a krystalové oscilátory. Napětím řízené oscilátory.
Kmitočtová syntéza. DDFS. Smyčka PLL. MF zesilovače. Demodulátory AM, FM a PM. Demodulátory MPSK, MQAM, FSK, GMSK. Synchronizační obvody.
Pomocné obvody přijímačů. Obvody AFC a AVC.
Struktura a základní parametry vysílačů pro analogově a číslicově modulované signály. Výkonové zesilovače. Pracovní třídy A, B a C. Zesilovače s vysokou účinností, pracovní třídy D, E a F. Metody linearizace výkonových zesilovačů.
Modulátory AM, FM a PM. Modulátory MPSK, MQAM, FSK a GMSK. Pomocné obvody vysílačů. Budiče. Sdružovače výkonu.
Rozhlasové stereofonní vysílání. Stereofonní kodéry a dekodéry. Systém RDS.
Číslicové metody zpracování signálů v radiových přijímačích a vysílačích. Vzorkování, interpolace, decimace, filtrace. Softwarové rádio, využití signálových procesorů a FPGA.
Moderní a perspektivní rádiové systémy, přenos rozhlasového vysílání DAB.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Urbanec, Ph.D.
prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Osnova

Citlivost přijímače pro poměr S/N a SINAD.
Charakteristiky obvodu AVC.
Charakteristiky obvodu AFC.
Linearita a účinnost vysokofrekvenčního výkonového zesilovače.
Charakteristiky stereofonního dekodéru.
Parametry krátkovlnného vysílače.
Šumové číslo přijímače.
Měření vlastností obvodu DDFS.