Detail předmětu

Wireless Communications

FEKT-MPA-RKOAk. rok: 2024/2025

Předmět se věnuje teoretickým aspektům moderní rádiové komunikace. Důraz je kladen na pochopení principů činnosti komunikačních systémů. Studenti si výrazně prohloubí znalosti v oblasti zpracování signálů v rádiových komunikacích, zejména algoritmů pro detekci signálů. Studenti se blíže seznámí s principy přenosu v rádiovém kanálu, přenosu informace metodou rozprostřeného spektra, systémů OFDM a z nich odvozených a MIMO systémů. Studenti také získají znalosti v oblasti pokročilých principů kódování - turbo kódů či LDPC kódů. Během cvičení si studenti prakticky ověří teoretické poznatky formou simulací v prostředí MATLAB.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Nabízen zahraničním studentům

Pouze domovské fakulty

Vstupní znalosti

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen vysvětlit základní pojmy z oblasti pravděpodobnosti a statistiky, matematicky popsat základní analogové a číslicové modulační techniky, vytvořit jednoduchý program v prostředí MATLAB, vypočítat odezvu lineárních systémů na jednoduchý vstupní signál, diskutovat základní pojmy a metody z oblasti teorie signálů a systémů

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

System of MPA-RKO course evaluation for academic year 2022/2023 follows these rules: 

5 points for activity in PC labs
5 points for test in the PC labs
10  points for homework in MATLAB
10 points for numerical homework


70 points for the final exam (50 points written, 20 points oral part)
To be allowed for oral part of final exam, student has to get at least 23 points from the written part



PC labs are compulsory

Učební cíle

Předmět si klade za cíl seznámit studenty s rádiovým komunikačním řetězcem, vyjádřením informace signálem, detekcí aditivně rušených signálů, metodami potlačení mezisymbolových přeslechů, pokročilými technikami kódování včetně Turbo a LDPC, charakteristikami rádiových kanálů, klíčováním, technikami synchronizace a vlastnostmi technik typu OFDM, CDMA a MIMO.
Absolvent předmětu je schopen: (a) vybrat vhodný typ filtru pro potlačení mezisymbolových přeslechů; (b) diskutovat metody optimálního příjmu; (c) vysvětlit principy modulačních technik; (d) vytvořit program v prostředí MATLAB simulující principy teorie rádiové komunikace; (e) znázornit strukturu modulátoru a demodulátoru OFDM; (f) vypočítat výstup časo-prostorových kodérů.

Základní literatura

HAYKIN, S., Digital Communication Systems, ISBN 978-0471647355 (EN)
PROAKIS, J. Fundamentals of Communication Systems (2nd Edition), ISBN 978-1292015682 (EN)
PROAKIS, John G. Digital communications. 5th ed. Boston: McGraw-Hill, 2008, xviii, 1150 s. ISBN 978-0-07-295716-7. (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-CAN magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program MPA-SAP magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program MPA-TEC magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program MPAD-CAN magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program MPAJ-TEC magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Osnova

1. Rádiový komunikační systém, rádiové komunikační signály, komplexní obálka.
2. Kapacita kanálu, teorie informace.
3. Mezisymbolové přeslechy, tvarování signálových prvků, filtr přijímače a vysílače.
4. Detekce rádiových signálů, testování hypotéz, kriteria, kanál AWGN.
5. Číslicové modulace I - PSK, BPSK, DPSK, mnohostavová PSK, QPSK, OQPSK.
6. Číslicové modulace II - MQAM, MSK, GMSK, CPM, praktické aplikace.
7. Systémy s rozprostřeným spektrem I - DSSS, FHSS, rozprostírací posloupnosti.
8. Systémy s rozprostřeným spektrem II - přijímač Rake, synchronizace, aplikace.
9. Rádiové kanály a jejich charakteristiky, nelineární kanály.
10. Vyrovnavače kanálu - ZF, MMSE a DFE.
11. OFDM - modulace pomocí IFFT, cyklické prodloužení a ortogonalita, aplikace v IEEE 802.11a,g,n, UW-OFDM a SC-FDMA.
12. Blokové a konvoluční kódy, cyklické kódy, turbo kódy, sřetězené kódy, LDPC kódy.
13. MIMO systémy, časově prostorové kódování, singulární dekompozice, Alamoutiho kód, TCM.

 

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Malek Abdulmalek Ahmed Ali
prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do MATLABu
2. Komplexní obálka
3. Simulace PSK signálů
4. Optimální přijímač
5. Test
6. CDMA
7. OFDM
8. Rádiový kanál
9. Synchronizace
10. Kódování
11. OFDM II
12. RF komunikační řetězec
13. Zápočet 

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz