Detail předmětu

Komunikační systémy 2

FEKT-BPC-KS2Ak. rok: 2020/2021

V návaznosti na předmět BPC-KS1 se studenti nejprve seznámí s rádiovým rozhraním komunikačních systémů (koncepce a bloková struktura přijímačů a vysílačů, úroveň jejich digitalizace, softwarově definované rádio) a s činností specifických stavebních bloků (zesilovače, směšovače, oscilátory, syntezátory, filtry atd.). Dále bude následovat úvod do současných bezdrátových komunikačních systémů (základy televizního a rozhlasového vysílání, satelitní komunikace, buňkových radiokomunikačních systémů apod.). Další část předmětu bude věnována hlasovým a datovým přenosům pomocí veřejné telefonní sítě (digitalizace sítě, modemy, ISDN a xDSL technologie). Poslední část bude zaměřena na datové přenosy a síťové technologie (základy optických komunikací, topologie sítí, bezdrátové sítě PAN, LAN a WAN, datová hierarchie SDH/SONET, síťové prvky, protokoly a služby atd.).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
1. Orientovat se v současných komunikačních kabelových, optických a bezdrátových systémech pro přenos zvukových, obrazových a datových signálů,
2. popsat jejich architekturu, případnou síťovou strukturu a použité komunikační protokoly,
3. vysvětlit a aplikovat metody zpracování signálů a způsoby sdílení komunikačních prostředků,
4. vysvětlit jejich specifické obvodové řešení především v oblasti radiokomunikačních systémů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti základů zpracování signálů, základů elektroniky a komunikačních systémů na úrovni předmětu BPC-KS1.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody zahrnují přednášky a laboratorní cvičení. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti mohou získat během semestru 30 bodů za aktivní práci v laboratorních cvičeních. Za závěrečnou zkoušku je uděleno maximálně 70 bodů.

Osnovy výuky

1. Základní koncepce přijímačů a vysílačů s analogovým a digitálním zpracováním signálů
2. Princip a činnost analogových bloků. Oscilátory, syntezátory, směšovače, zesilovače, filtry
3. Softwarové rádio. A/D a D/A převodníky, pásmové vzorkování. Algoritmy a stavební bloky
4. Číslicová realizace směšovačů, filtrů, syntezátorů. Metody hardwarové implementace
5. Analogové a digitální systémy pro rozhlasové a televizní vysílání. DAB, DVB, Radio mondiale
6. Buňkové radiotelefonní systémy. Systémy GSM, UMTS, LTE. Bezdrátové telefony. DECT
7. Satelitní komunikace. Transpondéry. Přenos TV vysílání, telefonních hovorů a dat
8. Veřejná telefonní síť. Přenos hovorů a dat. Sítě ISDN. Technologie xDSL
9. Optické komunikační systémy. Optická vlákna, koncová zařízení. Referenční model ISO/OSI
10. Dělení počítačových sítí. Síťové architektury (Token-Ring, Ethernet, FDDI, ATM)
11. Bezdrátové sítě PAN, LAN a WAN. Sítě SDH/SONET. Síťové prvky a protokoly
12. Ethernet. Síťová architektura TCP/IP. Protokoly dílčích vrstev
13. Počítačová síť Internet. Historie a sužby

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se současnými komunikačními kabelovými, optickými a bezdrátovými systémy pro přenos zvukových, obrazových a datových signálů, ukázat jejich architekturu, metody zpracování signálů, způsoby sdílení komunikačních prostředků, použité komunikační protokoly, a případnou síťovou strukturu, vysvětlit jejich specifické obvodové řešení především se zaměřením na radiokomunikační systémy.

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

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)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-EKT bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ladislav Polák, Ph.D.
prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.
Ing. Tomáš Mikulášek, Ph.D.
prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.
prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka
doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.

Osnova

1. Optické komunikace, základy vláknové optiky. (doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.)

2. Optické bezkabelové komunikace. (doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.)

3. Digitální televizní vysílání a standardy DVB. (prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.)

4. Digitální rozhlasové vysílání a standardy DAB. (prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.)

5. Satelitní komunikace, přenos TV vysílání, telefonních hovorů a dat. (Ing. Tomáš Mikulášek, Ph.D.)

6. Radiotelefonní systémy, standard GSM. (doc. Ing. Ladislav Polák, Ph.D.)

7. Datové přenosy v radiotelefonních systémech. (doc. Ing. Ladislav Polák, Ph.D.)

8. Počítačové sítě, OSI, dělení, topologie, aktivní prvky. Internet, TCP/IP. (prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka)

9. Telefonní systémy, hlasové a datové služby, ISDN, ADSL. (prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.)

10. Základní koncepce rádiových rozhraní komunikačních systémů. (prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.)

11. Stavební bloky rádiových systémů. Rozhlasové vysílání, FM, RDS. (prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.)

12. Bezdrátové systémy pro přenos dat, PAN, WLL, WLAN, WWAN. (prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.)

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.
prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.
prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka
prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.
doc. Ing. Ladislav Polák, Ph.D.
Ing. Tomáš Mikulášek, Ph.D.

Osnova

1. Parametry rádiového rozhraní komunikačních systémů

2. Přenosové vlastnosti systému ADSL

3. Interferometrie v optovláknové optice

4. Tvarování svazků pro bezkabelové optické přenosy

5. Parametry signálů digitální televize DVB-T/T2

6. Kvalita transportního toku digitální televize DVB-T/T2

7. Analýza komunikace v síti GSM

8. Analýza síťového provozu, protokoly, adresace

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz