čeština

Absolvent předmětu je schopen:
- rozpoznat základní typy binárních signálů, vypočítat a načrtnout jejich spektrum a popsat principy a vlastnosti nejpoužívanějších linkových kódů,
- vyjmenovat jednotlivé bloky digitálního komunikačního systému (sdělovací soustavy) a vysvětlit jejich funkce,
- popsat model kanálu s aditivním bílým Gaussovým šumem, definovat bitovou chybovost, vypočítat pravděpodobnost chybného příjmu binárního signálu v základním a v přeloženém pásmu, v případě rušení aditivním bílým Gaussovým šumem,
- popsat principy, definovat základní parametry a vyjmenovat vlastnosti základních i moderních modulačních metod,
- vysvětlit princip vzniku mezisymbolových přeslechů (ISI) a Nyquistovy strategie nulových ISI v okamžicích vzorkování, nakreslit a popsat kmitočtové charakteristiky tvarovacích filtrů s umocněným kosinusovým a Gaussovským spektrem,
- popsat obecný princip ekvalizace přenosové funkce kanálu, vysvětlit funkci adaptivních ekvalizérů a ekvalizérů s rozhodovací zpětnou vazbou (DFE),
- vysvětlit princip a důležitost taktové synchronizace ve sdělovacích systémech, vysvětlit účel skramblování, navrhnout schéma zapojení jednoduchého, samostatně synchronizovaného skrambleru,
- popsat princip zpětného a dopředného zabezpečení přenosu proti chybám, vysvětlit obecný princip prokládání, popsat metodu blokového a konvolučního prokládání,
- vysvětlit rozdíl mezi přirozeným a uniformním vzorkováním, důvod vzniku tzv. aperturového zkreslení a metody jeho potlačení,
- popsat princip šířkové a polohové impulzové modulace a modulace hustotou impulzů,
- vysvětlit rozdíl mezi rovnoměrným a nerovnoměrným kvantováním, vypočítat výkon kvantizačního šumu, nakreslit převodní charakteristiky kompresoru a expandoru,
- popsat principy a vyjmenovat základní vlastnosti impulzových kódovaných modulací (PCM, DPCM, DM, SDM),
- vysvětlit principy základních metod multiplexování signálů a mnohonásobného přístupu ke společnému přenosovému médiu,
- popsat a navrhnout ortogonální kmitočtový multiplex, definovat jeho základní parametry a vyjmenovat jeho charakteristické vlastnosti a příklady použití v praxi,
- popsat základní typy intenzitních modulací používaných v optoelektronice,
- definovat a vypočítat základní veličiny požívané v teorii informace (množství informace, entropie, redundance, vzájemná informace, kapacita kanálu), vysvětlit princip trellis kódované modulace.

Student, který si zapíše předmět, by měl znát základní definice a charakteristiky signálů a systémů se spojitým a diskrétním časem, včetně matematického popisu a reprezentace v kmitočtové oblasti, znát hustoty a distribuční funkce základních druhů rozdělení pravděpodobnosti, mít přehled o vzorkování a filtraci signálů. Student by také měl umět derivovat, integrovat, počítat s logaritmy a komplexními čísly, řešit lineární rovnice, pracovat s goniometrickými funkcemi a používat software MATLAB. Obecně jsou požadovány znalosti z matematiky a fyziky na úrovni bakalářského studia a je vhodné, aby studenti absolvovali předmět Analýza signálů a soustav (KASS).

Metody vyučování zahrnují přednášky a dále počítačová a laboratorní cvičení. V počítačových cvičeních je využíván software Matlab. Laboratorní cvičení probíhají s pomocí speciálně vytvořených přípravků, generátorů Agilent 33220A a osciloskopů Tektronix TDS 2002. Student zpracovává zadání pěti samostatných prací.

Výsledné hodnocení závisí na celkovém součtu bodů získaných za samostatné práce, laboratorní cvičení, počítačová cvičení a písemnou zkoušku. Student může získat:
- až 25 bodů za 5 samostatných prací zadaných na konci každého tutoriálu,
- až 5 bodů za laboratorní cvičení, přičemž body student získává za správně naměřené výsledky a formulované závěry v odevzdaném protokolu,
- až 5 bodů za počítačová cvičení, přičemž body student získává za správně provedené úkoly,
- až 65 bodů za zkoušku, která je povinná, má písemnou formu a k jejímu složení jsou připuštěni pouze studenti, kteří předtím získali zápočet. Pokud má zkoušející problém vyhodnotit odevzdaný výstup písemné zkoušky, může studentovi ústně položit doplňující otázky.
Zápočet je udělen těm studentům, kteří absolvovali laboratorní a počítačová cvičení a v řádném termínu odevzdali všech 5 vypracovaných zadání samostatných prací.

1. Signály v komunikačních systémech (se spojitým a diskrétním časem), příklady se signály, modulační a přenosová rychlost. Linkové kódy. Technické prostředky pro přenos signálu. Model AWGN kanálu. Příjem zašuměného signálu v základním pásmu.
2. Analogové modulace s harmonickou nosnou vlnou. Základní klíčovací techniky. Obnova nosné v přijímači BPSK signálu. Diferenční fázové klíčování.
3. Pokročilé klíčovací techniky (QPSK, 8PSK, OK-QPSK, MSK, FFSK, GMSK, pi/4-DQPSK, MQAM). Mezisymbolové přeslechy a jejich potlačení. Synchronizace, skramblery. Způsoby protichybového zabezpečení, prokládání. Princip ekvalizace přenosového kanálu, ekvalizéry.
4. Impulzové modulace. Multiplexy a mnohonásobné přístupy, systémy s rozprostřeným spektrem. Ortogonální kmitočtový multiplex.
5. Působení šumu při přenosu v přeloženém pásmu. Modulace v optoelektronice. Teorie informace a kódování. Mřížkově kódovaná modulace.

Cílem předmětu je poskytnout studentům základní informace o signálech, metodách, principech a parametrech sdělovacích systémů, zejména digitálních, a dále o jevech, které mají vliv na chybovost či rychlost přenosu informací.

Laboratorní a počítačová cvičení jsou povinná. Zmeškaná, řádně omluvená cvičení, lze po domluvě s příslušným vyučujícím nahradit. Povinné je rovněž vypracování a včasné odevzdání všech 5 zadání samostatných prací.

DOBEŠ J., ŽALUD V. Moderní radiotechnika. 1. vyd., Praha : BEN, 2006. 768 s. ISBN 80-7300-132-2 (CS)

HAYKIN S., MOHER M. Introduction to Analog & Digital Communications. 2nd ed., New Jersey (USA) : John Wiley & Sons, 2007. 515 p. ISBN 0-471-43222-9 (EN)
HSU H. P. Schaum's Outline of Theory and Problems of Analog and Digital Communications. 2nd ed., New York (USA) : McGraw-Hill, 2003. 331 p. ISBN 0-07-140228-4 (EN)
PROAKIS J. G. Digital Communications. 4th ed., New York (USA) : McGraw-Hill, 2001. 1002 p. ISBN 0-07-232111-3 (EN)