angličtina

Všech fakult

Absolvent předmětu je schopen v anglickém jazyce:
- popsat principy a vlastnosti nejpoužívanějších linkových kódů,
- vyjmenovat jednotlivé bloky digitálního komunikačního systému (sdělovací soustavy) a vysvětlit jejich funkce,
- vypočítat modulační a přenosovou rychlost, určit minimální potřebnou šířku pásma pro přenos sdělovacího signálu,
- vysvětlit model kanálu s aditivním bílým Gaussovým šumem, vypočítat bitovou chybovost a pravděpodobnost chybného příjmu binárního signálu, v případě rušení aditivním bílým Gaussovým šumem,
- popsat principy, definovat základní parametry a vyjmenovat vlastnosti základních i moderních modulačních metod,
- popsat základní typy intenzitních modulací používaných v optoelektronice,
- vysvětlit rozdíl mezi rovnoměrným a nerovnoměrným kvantováním, vypočítat výkon kvantizačního šumu, potřebný počet bitů A/D převodníku, nakreslit převodní charakteristiky kompresoru a expandoru,
- popsat principy a vyjmenovat základní vlastnosti impulzových modulací,
- 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,
- vysvětlit princip a důležitost taktové synchronizace ve sdělovacích systémech, vysvětlit účel skramblování,
- popsat princip zpětného a dopředného zabezpečení přenosu proti chybám, vysvětlit princip a účel prokládání dat,
- popsat obecný princip ekvalizace přenosové funkce kanálu a vysvětlit funkci adaptivních ekvalizérů,
- vysvětlit principy základních metod multiplexování signálů a mnohonásobného přístupu ke společnému přenosovému médiu, popsat dva základní principy systémů s rozprostřeným spektrem,
- popsat ortogonální kmitočtový multiplex, definovat jeho základní parametry a vyjmenovat jeho charakteristické vlastnosti a příklady použití v praxi,
- 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 mít znalosti anglického jazyka odpovídající minimálně středně pokročilé úrovni (B1 – intermediate). Dále 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 počítat s logaritmy, řešit lineární rovnice, pracovat s goniometrickými funkcemi a mět používat software MATLAB. Obecně jsou požadovány znalosti z matematiky a fyziky na úrovni bakalářského studia.

Metody vyučování zahrnují přednášky a počítačová cvičení na nichž je teorie z přednášek vysvětlena s pomocí simulačních modelů v programu MATLAB-SIMULINK. Pro závěrečné testování znalostí je využíván výukový systém (Moodle).

Student může získat dohromady až 100 bodů. (Až 10 bodů za vypracování úkolů z počítačových cvičení, až 90 bodů ze závěrečného počítačového testu v eLearningu.)
Účast na počítačových cvičeních je povinná stejně jako vypracování zadaných úkolů z těchto cvičení.

Přednášky:
1. Signály ve sdělovacích systémech. Základní typy binárních signálů. Modulační a přenosová rychlost.
2. Linkové kódy. Minimální potřebná šířka pásma přenosového kanálu. Obecné schéma digitálního sdělovacího systému.
3. Působení šumu ve sdělovacích systémech. Model kanálu s aditivním, bílým, Gaussovým šumem. Pravděpodobnost chybného příjmu. Přizpůsobený filtr. Korelační přijímač.
4. Amplitudová, kmitočtová a fázová modulace.
5. Amplitudové, kmitočtové a fázové klíčování.
6. Základní vlastnosti a parametry modulačních systémů, klíčování QPSK, 8PSK, O-QPSK, MSK, FFSK, GMSK.
7. Klíčování pi/4-DQPSK, 8PSK, MQAM, CAP.
8. Působení šumu v přeloženém pásmu. Modulace v optoelektronice.
9. Základní impulzové modulace. Číslicové vyjádření analogového signálu. Kvantování.
10. Potlačení mezisymbolových interferencí. Synchronizace. Skramblování.
11. Způsoby protichybového zabezpečení. Prokládání. Ekvalizace přenosové charakteristiky kanálu.
12. Multiplexování a mnohonásobný přístup. Systémy s rozprostřeným spektrem. Ortogonální kmitočtový multiplex.
13. Základní pojmy z teorie informace. Kapacita přenosového kanálu. Mřížkově kódovaná modulace (TCM).

Cvičení na počítači:
1. MATLAB, kodér HDB3, model přenosového kanálu s aditivním bílým normálním šumem.
2. Přizpůsobený filtr a korelační přijímač.
3. Základní klíčovací techniky (ASK, FSK, PSK).
4. Princip kvadraturních modulací (QPSK, 16QAM).
5. Impulzové modulace (DM, ADM, SDM, PCM).
6. Techniky rozprostření spektra.

Cílem předmětu je prostřednictvím odborných přednášek v anglickém jazyce naučit studenty základní principy, na nichž jsou založeny moderní komunikační technologie a zároveň je obeznámit s anglickou terminologií, slovní zásobou a specifiky anglických odborných textů z této oblasti.

Povinné je absolvování všech počítačových cvičení a závěrečného počítačového testu. Rovněž musí být odevzdáno řešení všech zadaných úkolů z počítačových cvičení.

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)
PROAKIS, J. G. Digital Communications. 4th ed., New York (USA) : McGraw-Hill, 2001. 1002 p. ISBN 0-07-232111-3 (EN)

GITLIN, R. D.; HAYES, J. F.; WEINSTEIN, S. B. Data Communications Principles. New York (USA) : Plenum Press, 1992. 733 p. ISBN 0-306-43777-5 (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)
SKLAR, B. Digital Communications. 2nd ed. Upper Saddle River (USA) : Prentice Hall, 2003. 1080 p. ISBN 0-13-084788-7 (EN)
XIONG, F. Digital Modulation Techniques. 1st ed. Norwood (USA) : Artech House, 2000. 653 p. ISBN 0-89006-970-0 (EN)