Detail předmětu

Teorie rádiové komunikace

FEKT-LTRKAk. rok: 2009/2010

Studenti se seznámí s rádiovým komunikačním systémem, vyjádřením informace signálem, detekcí aditivně rušených binárních signálů, metodami potlačení mezisymbolových přeslechů, charakteristikami únikových kanálů, jejich klasifikací a popisem. Dále budou probírány dvoustavová a vícestavová fázová klíčování, klíčování s minimální fází, modulace QAM a OFDM, toerie kódování, princip rozprostřeného spektra a CDMA, systémy MIMO a UWB.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají základní vědomosti o rádiovém komunikačním kanálu, vyjádření informace signálem, detekci aditivně rušených signálů, metodách potlačení mezisymbolových přeslechů, charakteristikách únikových kanálů, klíčování, kódování, o modulačních systémech QAM, OFDM, CDMA, UWB.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Studenti mohou získat maximálně 15 bodů za počítačová cvičení, maximálně 15 bodů za numerická cvičení a maximálně 70 bodů za závěrečnou písemnou zkoušku.

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Úvodní přednáška, Ekvivalence BP a LP, komplexní obálka, vyjádření signálů.
2. Rádiový kanál, kapacita kanálu - teorie informace.
3. Mezisymbolové přeslechy, tvarování signálových prvků, filtr přijímače a vysílače.
4. Detekce komunikačních signálů, kriteria, kanál AWGN, antipodální signály, příjem binárního signálu, testování hypotéz, vícesymbolová detekce.
5. PSK, BPSK, QPSK, 8PSK, principy, konstelační diagramy, pravděpodobnost chyby.
6. MSK, CPM, QAM, principy, konstelační diagramy, pravděpodobnost chyby.
7. Systémy s rozprostřeným spektrem, Direct Sequence, potlačení cizího signálu, zisk, přijímač typu rake, diversita , kmitočtové skákání, vlastnosti posloupností.
8. Systémy s rozprostřeným spektrem, synchronizace. Vyrovnavače.
9. Charakteristiky kanálů, klasifikace, únik. Rozdělení obálek, UWB komunikace.
10. OFDM, princip, modulace pomocí IFFT, cyklické prodloužení, rozložení okamžitých amplitud modulovaného signálu a jeho vliv na komunikační řetězec.
11. FEC kódování, blokové, cyklické kódy, Turbo kódy.
12. Systémy MIMO, časoprostorové kódování, TCM.

Počítačová cvičení:
1. Komplexní obálka
2. Mezisymbolové přeslechy
3. Optimální přijímač
4. Synchronizace
5. Princip CDMA
6. OFDM - princip
7. Rádiový kanál a nelinearita
8. RF komunikační řetězec
9. OFDM II - vliv RF parametrů
10. principy UWB komunikace
11. Kódování
12. Zápočet, náhradní cvičení

Cvičení odborného základu:
1. Vlastnosti komunikačních signálů
2. Základy teorie informace
3. Detekce signálových prvků
4. Klíčování
5. Rozprostřené spektrum, CDMA
6. OFDM

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními principy a metodami používanými v současných rádiových komunikačních systémech. Dalším cílem je poskytnout studentům možnost ověřit si získané poznatky formou počítačových simulací.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

MARŠÁLEK, R. Teorie rádiové komunikace - počítačová cvičení (CS)
MARŠÁLEK, R. Teorie rádiové komunikace (CS)

Doporučená literatura

HAYKIN, S. Digital Communications, John Wiley & sons, 1998, 597 s., ISBN 0-471-62947-2. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML magisterský navazující

    obor ML-EST , 1. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Osnova

Úvodní přednáška, Ekvivalence BP a LP, komplexní obálka, vyjádření signálů.

Rádiový kanál, kapacita kanálu - teorie informace.

Mezisymbolové přeslechy, tvarování signálových prvků, filtr přijímače a vysílače.

Detekce komunikačních signálů, kriteria, kanál AWGN, antipodální signály, příjem binárního signálu, testování hypotéz, vícesymbolová detekce.

PSK, BPSK, QPSK, 8PSK, principy, konstelační diagramy, pravděpodobnost chyby.

MSK, CPM, QAM, principy, konstelační diagramy, pravděpodobnost chyby.

Systémy s rozprostřeným spektrem, Direct Sequence, potlačení cizího signálu, zisk, přijímač typu rake, diversita , kmitočtové skákání, vlastnosti posloupností.

Systémy s rozprostřeným spektrem, synchronizace. Vyrovnavače.

Charakteristiky kanálů, klasifikace, únik. Rozdělení obálek, UWB komunikace.

OFDM, princip, modulace pomocí IFFT, cyklické prodloužení, rozložení okamžitých amplitud modulovaného signálu a jeho vliv na komunikační řetězec.

FEC kódování, blokové, cyklické kódy, Turbo kódy.

Systémy MIMO, časoprostorové kódován

Cvičení odborného základu

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Osnova

1. Kapacita kanálu
2. Vlastnosti datových signálů
3. Detekce signálových prvků
4. fázové klíčování
5. QPSK, MQAM
6. OFDM, CDMA

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Osnova

Komplexní obálka
Mezisymbolové přeslechy
Optimální přijímač
Synchronizace
Princip CDMA
OFDM - princip
Rádiový kanál a nelinearita
RF komunikační řetězec
OFDM II - vliv RF parametrů
principy UWB komunikace
Kódování
Zápočet, náhradní cvičení