Detail předmětu
Vehicular Communication 2
FEKT-MPA-VC2Ak. rok: 2024/2025
Předmět se věnuje teoretickým a následně i praktickým aspektům moderní rádiové komunikace vozidel. Důraz je kladen na pochopení principů činnosti komunikačních systémů založených na principu OFDM. Studenti si v první části předmětu výrazně prohloubí znalosti v oblasti zpracování signálů v rádiových komunikacích, zejména algoritmů pro demodulaci signálů, synchronizaci a ekvalizaci. Druhá část předmětu je pak věnována popisu jednotlivých standardů využívaných ve V2X komunikaci, zejména standardů 802.11p, 4G (LTE) a 5G. Během počítačových cvičení si studenti prakticky ověří teoretické poznatky formou simulací v prostředí MATLAB, kdy budou zpracovávat reálné signály standardů 802.11p a 5G NR.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Nabízen zahraničním studentům
Vstupní znalosti
Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen vysvětlit základní pojmy z oblasti pravděpodobnosti a statistiky, vytvořit jednoduchý program v prostředí MATLAB nebo Python, vypočítat odezvu lineárních systémů na jednoduchý vstupní signál, diskutovat základní pojmy a metody z oblasti teorie signálů a systémů.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Studenti mohou získat během semestru:
- maximálně 30 bodů za vypracování samostatných úloh v PC cvičení
- maximálně 70 bodů za zkoušku (50 bodů písemná část, 20 bodů ústní část)
- z písemné části závěrečné zkoušky musí student získat alespoň 22 bodů, aby se mohl zúčastnit ústní části. Detailní informace budou zveřejňovány v systému e-learning
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Počítačová a laboratorní cvičení jsou povinná.
Učební cíle
Předmět si klade za cíl seznámit studenty se základními principy bezdrátové komunikace mezi vozidly, se zaměřením na detailní pochopení technik využívaných v rámci standardů WLAN 802.11p, 4G (LTE) a 5G NR.
Absolvent předmětu je schopen: (a) vyjádřit matematicky základní princip modulace OFDM (b) vybrat vhodné parametry systému OFDM pro dané rádiové prostředí a aplikaci komunikace V2X (c) vysvětlit základní principy, výhody a nevýhody modulace OFDM v kontextu komunikace mezi vozidly(d) vytvořit program v prostředí MATLAB pro generování a příjem signálu OFDM (e) popsat základní strukturu a vlastnosti standardů 802.11p, 4G a 5G pro V2X komunikaci( f) vypočítat přenosové rychlosti jednotlivých V2X standardů v závislosti na použitých parametrech
Základní literatura
CHIUEH, T-D., TSAI, P-Y., LAI, I-W., Baseband Receiver Design for Wireless MIMO-OFDM Communications, IEEE Press, 2014, ISBN: 9781118188194 (EN)
Doporučená literatura
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPA-AEE magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
- Program MPA-CAN magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program MPAD-CAN magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program MPC-EKT magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program MKC-EKT magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Architektury rádiových transceiverů - homodyne, heterodyne, pásmové vzorkování
3. Orthogonal Frequency Division Multiplex - bloky komunikačního řetězce, modulace a demodulace, RF část
4. Zpracování signálů pro OFDM - synchronizace
5. Zpracování signálů pro OFDM - ekvalizace, estimace kmitočtového ofsetu
6. Multiple Input Multiple Input (MIMO) komunikace - zpracování signálů
7. V2X komunikace založená na WLAN - DSRC/WAVE7
8. V2X komunikace založená na WLAN - ETSI-ITS-G58
9. V2X komunikace založená na WLAN - IEEE 802.11p
10. V2X komunikace založená na 3GPP - LTE V2X10.
11. V2X komunikace založená na 3GPP - 5G NR - úvod, numerologie
12. V2X komunikace založená na 3GPP - 5G NR - Ultra Reliable and Low Latency Communications (URLLC)
13. V2X komunikace založená na 3GPP - 5G NR, beamforming a pásma milimetrových vln
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Bloky komunikačního systému
2.-5. Příjem OFDM signálu dle IEEE 802.11
6.-7. Modelování rádiového kanálu pro V2X komunikaci
8. Struktura kanálů LTE a 5G
9.-13. Zpracování signálů LTE a 5G
Elearning