Detail předmětu

Datová komunikace

FIT-IDAKAk. rok: 2014/2015

V předmětu se studenti seznámí s principy datových přenosů. Předmět zahrnuje problematiku teorie informace, popis zdroje informace, diskrétní sdělovací soustavy. Dále se věnuje přenosu dat, a to v základním pojetí, popisu dat a signálů, druhům přenosů, spolehlivosti přenosu, kódování analogového a diskrétního signálu. Podrobněji je pak zaměřen na kódování: Kódování snižující nadbytečnost - prefixové kódy, Huffmanův kód, principy komprese dat. Protichybové kódování: Blokové kódy, stromové kódy, systém protichybového zabezpečení. Rovněž v neposlední řadě je věnován i modulacím signálu, základům šifrování a dalším problematikám přenosu dat.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Pavel Šilhavý, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Výsledky učení předmětu

Student se seznámí podrobně se systémy přenosu dat a možnostmi realizace datové komunikace v těchto systémech. Probíraná látka je zaměřena především na kódování, jejich druhy a oblasti jejich využití. Rozsah studovaného materiálu je takový, aby student po úspěšném absolvování tohoto předmětu dokázal řešit obvyklé problémy, které se v této oblasti sdělovací techniky vyskytují.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou pro udělení zápočtu je úspěšné absolvování laboratorních měření a počítačových cvičení. Povolena je 20% omluvená neúčast, která se nahradí po domluvě s vyučujícím.

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    1. Základní poznatky z teorie informace. Zpráva a informace. Popis zdroje informace. 
    2. Systémy pro přenos informace. Datový kanál. Kódování v systémech pro přenos informace. Problém příjemce a možnost jeho řešení.
    3. Přenos dat. Přenos dat jako základ datové komunikace. Definice přenosu dat a její vysvětlení. Základní problémy přenosu dat a možnosti jejich řešení. Vznik datového signálu. Kódy a abecedy. Třídění kódů. Abecedy používané k datové komunikaci.
    4. Kódování snižující nadbytečnost. Komprese datového signálu.
    5. Protichybové kódování. Základní členění a pojmy.
    6. Blokové zabezpečovací kódy. Způsoby zadávání blokových kódů.
    7. Zabezpečení dat cyklickým kódem. Korekční kódy (Hammingův kód, Fireův kód, BCH kód).
    8. Stromové zabezpečovací kódy. Třídění stromových zabezpečovacích kódů. Konvoluční kódy. Hagelbargerův kód (zabezpečovací schopnosti, způsoby realizace).
    9. Turbo kódy.
    10. Protichybové kódové systémy.
    11. Modemy v systémech datové komunikace. Základní vlastnosti. Části modemů. Linkové kódy a modulace. Modemy podle doporučení ITU.
    12. Základy šifrování. Šifrování způsob zabezpečení dat proti zcizení. Základní pojmy. Kryptografie a kryptoanalýza. Standard DES. Šifrování veřejným klíčem.

    Osnova laboratorních cvičení:
    1. ADSL modemy
    2. ADSL modemy - odolnost vůči rušení
    3. Modemy ZigBee
    4. PLC modemy
    5. Konfigurace ADSL přípojky
    6. MSDSL modemy
    7. Modemy ADSL2 a ADSL2+
    8. Sériová rozhraní RS232, USB a I2C

    Osnova počítačových cvičení:
    1. Úvodní cvičení, MATLAB
    2. Teorie informace, Huffmanův kód
    3. Lineární blokové kódy
    4. Cyklické kódy
    5. Konvoluční kódy
    6. Zápočtový test

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy datové komunikace, prostředky pro její realizaci a podmínkami pro uskutečňování v současných i perspektivních telekomunikačních systémech.

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

Na konci každého laboratorního cvičení nebo cvičení na počítačích kontroluje vyučující zpracování výsledků realizovaného zadání a bodově je ohodnotí. Získané body z laboratorních měření a počítačových cvičení (max. 30 bodů za celý semestr) jsou pak součástí bodového hodnocení u zkoušky a tedy i klasifikace.
Zkouška je písemná. Maximální počet bodů je 70.
Výsledné hodnocení je součet bodů za počítačová cvičení, laboratoře a písemnou zkoušku. Minimální přípustná hodnota je 50 bodů, maximální hodnota je 100 bodů.

Doporučená literatura

MORELOS-ZARAGOZA, Robert H. The art of error correcting coding. Chichester : John Wiley & Sons, 2002. 221 s. ISBN 04-714-9581-6. BIGGS, Norman L. Codes : An introduction to information communication and cryptography. London : Springer, 2008. 273 s. ISBN 978-184-8002-722. Skalar, B. Digital Communications, Fundamentals and applications, Prentice-Hall, 2003, ISBN 0-13-084788-7. GITLIN, Richard D; HAYES, Jeremiah F; WEINSTEIN, Stephen B. Data communications principles. New York : Plenum Press, 1992. 733 s. ISBN 03-064-3777-5. GLAVIEUX, Alain. Channel coding in communication networks : from theory to turbocodes. London : ISTE, 2007. 418 s. ISBN 19-052-0924-x. MOON, Todd K. Error correction coding : mathematical methods and algorithms. Hoboken : John Wiley & Sons, 2004. 756 s. ISBN 04-716-4800-0. LIN, Shu; COSTELLO, Daniel J. Error control coding : fundamentals and applications. 2nd ed. Upper Saddle River : Pearson Prentice Hall, 2004. 1260 s. ISBN 01-304-2672-5.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3 bakalářský

    obor BIT , 0 ročník, letní semestr, volitelný