Detail předmětu

Telecommunication Systems

FEKT-MPA-KS1Ak. rok: 2023/2024

Předmět se věnuje struktuře digitálních telekomunikačních systémů, popisu funkce dílčích stavebních bloků a používaným metodám zpracování signálů. V předmětu jsou představeny techniky zpracování signálů od analogově digitálního převodu přes zdrojové a kanálové kódování, šifrování, modulace až po metody mnohonásobného přístupu nebo synchronizace. Dále jsou probírány základní typy přenosových prostředí, jejich vliv na přenášené signály. Vybrané techniky zpracování signálů jsou názorně prezentovány v rámci laboratorních měření. Studenti využijí získané znalosti v navazujících předmětech, které jsou zaměřeny na konkrétní kabelové a bezdrátové komunikační systémy.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti bakalářské matematiky (integrální počet, základy pravděpodobnostní analýzy a statistiky), základy zpracování signálů (konvoluce, korelace, filtrace, spektrální analýza) a základní znalosti z oblasti komunikačních technologií (např. BPA-KSY).

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Studenti mohou získat maximálně 30 bodů za aktivní práci během semestru a 70 bodů za závěrečnou zkoušku. Bodované aktivity jsou následující: jeden test uprostřed semestru zaměřený na aplikaci vybraných technik zpracování signálů (10 bodů) a laboratorní měření (20 bodů). Závěrečná písemná zkouška obsahuje otázky a početní příklady.
Laboratorní cvičení jsou povinná. Zameškanou výuku lze nahradit obvykle koncem semestru.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se strukturou obecného telekomunikačního systému, s vlastnostmi přenosových prostředí a s metodami zpracování signálů v dílčích částech tohoto systému.
Absolvent předmětu je schopen: (1) popsat strukturu obecného telekomunikačního systému, (2) vysvětlit činnost základních stavebních bloků, (3) charakterizovat přenosová média a vlivy přenosového prostředí, (4) vysvětlit metody zpracování signálů v dílčích částech systému, (5) diskutovat metody zpracování signálů v konkrétních systémech.

Základní literatura

COUCH, L.V. Digital and analog Communications. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2001. (EN)
DUNLOP, J., SMITH, D.G. Telecommunications Engineering, CRC Press, 1994. (EN)
SKLAR, B. Digital Communications: Fundamental and Applications, 3rd Edition. Pearson, 2020. (EN)

Doporučená literatura

SAFAK, M, Digital Communications, John Wiley & Sons, 2017 (EN)

Elearning

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPAJ-TEC magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
  • Program MPAD-CAN magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program MPA-TEC magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
  • Program MPA-CAN magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  • Historie komunikačních systémů, teoretické základy komunikace, kapacita kanálu.
  • Schéma digitálního komunikačního systému. Formátování a zdrojové kódování.
  • Zdrojové kódování řečových, obrazových a datových signálů.
  • Kryptografie, symetrické a nesymetrické šifry, RSA, El-Gammal.
  • Kanálové kódování. Lineární kódy. Hammingovy kódy.
  • Cyklické a konvoluční kódy. LDPC kódy.
  • Pulsní modulace v základním pásmu, PAM, PWM, PPM, linkové kódy.
  • Detekce signálu v šumu, přizpůsobený filtr.
  • Analogové modulace (AM, QAM, FM a PM).
  • Digitální modulace MPSK, MFSK, MQAM, MSK a jejich modifikace.
  • Systémy s mnohonásobným přístupem (FDMA, TDMA, CDMA). Metody multiplexování.
  • Rádiové rozhraní, koncepce vysílače a přijímače.
  • Synchronizace. Obnovení nosné. Obnovení časování symbolů. Síťová synchronizace.
  

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  • Kapacita kanálu, pásmové vzorkování, nerovnoměrné kvantování.
  • Komprese dat, JPEG, Hufmannův kód.
  • PKC kryptografie, RSA, El-Gammalova šifra.
  • Kanálové kódování, Hammingův kód, cyklické kódy.
  • Konvoluční kódy, LDPC kódy.
  • Přizpůsobený filtr, ISI, ekvalizace.
  • Amplitudové, kmitočtové a fázové modulace, QAM, PSK, FSK

 

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  • Spektrum modulovaných signálů.
  • Linkové kódy.
  • Vlastnosti číslicově modulovaných signálů.
  • Přizpůsobený filtr.
 

Elearning