Detail předmětu

Modern digital wireless communication

FEKT-DRE2AAk. rok: 2020/2021

Introduction
Content. Promising methods of wireless communications. MIMO systems.
Communication Signals Theory
Sets of signals, mapping. Signal spaces. Orthonormal systems and their applications. Orthogonal spreading sequences. Orthogonality in UWB systems. Discrete-time random processes, digital simulations, complex random processes. Pseudo-random spreading sequences.
Spread Spectrum Digital Communications
Direct sequence spread spectrum signals. Optimal reception in AWGN channels, robustness, frequency diversity, multipath channel, Rake receiver, acquisition. Frequency hopping (SFH, FFH), time hopping.
Acquisition methods. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). Code division multiplexing.
Code-division Multiple Access (CDMA), signatures, matched filter, chip matched filter. Multi-user interference (MUI), optimal detector, near-far problem.
Main interference in multi-user environment, asymptotic multi-user efficiency, MMSE detector, adaptive detectors, necessary a prior information and synchronization.
Wireless-Signal Processing
Synchronization, carrier recovery, phase estimation, Phase-locked loop (PLL), clock recovery, maximum likelihood (ML) algorithm, delay-locked loop (DLL).
Equalization, inter-symbol interference (ISI), zero forcing (ZF) equalizers, minimum mean square error (MMSE) equalizers, least squares (LS) equalizers, decision feedback (DF) equalizers, maximum likelihood sequence (MLSE) receivers.
Mobile Communications
Coexistence of mobile systems (Bluetooth, WiFi, UMTS, GSM). System WiMAX (IEEE 802.16), MATLAB modeling, solving the physical layer. Design of the system using signal level and a frequency plan.
Flarion (IEEE 802.20), description. FLASH OFDM, Cell interference averaging. Flexband, description.
Satellite Communications Tools and Methods
Satellite communication characteristics and methods. Noise, distances. Movements of satellites. Satellite systems architectures.
Free-Space Optical Communications.
Elements. Atmosphere. Stationary and statistical models. Reliability and availability. Selected applications.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Milan Sigmund, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Deeper knowledges of wirelew-signal theory, spread spectrum systems, mobile systems, satellite systems and free space communications.

Prerekvizity

Signal theory. Wireless communications theory.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Techning methods include lectures. Students have to write a single project/assignment during the course.

Způsob a kritéria hodnocení

Requirements for completion of a course are specified by a regulation issued by the lecturer responsible for the course and updated for every.

Osnovy výuky

Introduction
Communication Signals Theory
Spread Spectrum Digital Communications
Wireless-Signal Processing
Mobile Communications
Satellite Communications Tools and Methods
Free-Space Optical Communications.

Učební cíle

The aim is to inform students about new methods of wireless communications.

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

The education is optional.

Základní literatura

B. Vucetic and J. Yuan, Space-Time Coding. John Wiley & Sons, New York, 2003. (EN)
J. G. Proakis, Digital communications. 4-th ed. McGraw Hill, New York, 2001. (EN)
S. G. Glisic, Adaptive WCDMA. Theory and Pracice.John Wiley & Sons, New York, 2002. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EKT-PKA doktorský

    obor PKA-EST , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-TLI , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-KAM , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-BEB , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-TEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-MET , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-MVE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-FEN , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PKA-SEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EKT-PPA doktorský

    obor PPA-BEB , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PPA-MET , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PPA-MVE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PPA-TLI , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PPA-FEN , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PPA-KAM , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PPA-TEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PPA-EST , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor PPA-SEE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Seminář

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Milan Sigmund, CSc.

Osnova

Direct sequence spread spectrum signals. Optimal reception in AWGN channels, robustness, frequency diversity, multipath channel, Rake receiver, acquisition. Frequency hopping (SFH, FFH), time hopping.
Acquisition methods. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). Code division multiplexing.
Code-division Multiple Access (CDMA), signatures, matched filter, chip matched filter. Multi-user interference (MUI), optimal detector, near-far problem.
Main interference in multi-user environment, asymptotic multi-user efficiency, MMSE detector, adaptive detectors, necessary a prior information and synchronization.
Wireless-Signal Processing
Synchronization, carrier recovery, phase estimation, Phase-locked loop (PLL), clock recovery, maximum likelihood (ML) algorithm, delay-locked loop (DLL).
Equalization, inter-symbol interference (ISI), zero forcing (ZF) equalizers, minimum mean square error (MMSE) equalizers, least squares (LS) equalizers, decision feedback (DF) equalizers, maximum likelihood sequence (MLSE) receivers.
Mobile Communications
Coexistence of mobile systems (Bluetooth, WiFi, UMTS, GSM). System WiMAX (IEEE 802.16), MATLAB modeling, solving the physical layer. Design of the system using signal level and a frequency plan.
Flarion (IEEE 802.20), description. FLASH OFDM, Cell interference averaging. Flexband, description.
Satellite Communications Tools and Methods
Satellite communication characteristics and methods. Noise, distances. Movements of satellites. Satellite systems architectures.
Free-Space Optical Communications.
Elements. Atmosphere. Stationary and statistical models. Reliability and availability. Selected applications.