TDK - Teorie digitální komunikace

Popis a osnova předmětu



37TDK Teorie digitální komunikace
Rozsah: 3+2
Přednášející: Jan Sýkora
Obor:  R
Zakončení: z,zk
Katedra: K337
Typ př.: Z St. etapa: I Semestr: L8
 

Anotace

Jedná se o teoretický předmět, který posluchače seznámí se všemi podstatnými aspekty systémového návrhu a analýzy digitálního komunikačního systému v takové hloubce, která umožňuje pozdější samostatnou tvůrčí aplikaci znalostí. Těžiště látky je tvořeno definicemi digitálních modulací, analýzou jejich spektrálních vlastností, analýzou vlivu komunikačního kanálu a podrobnou metodikou návrhu optimálního a suboptimálního detektoru včetně analýzy jejich vlastností - bitové chybovosti.

Předpoklad: SAS nutný, ZKS doporučené.

Osnova přednášek

  1. Obecná struktura komunikačního systému. Identifikace problémů a systematický přístup k jejich řešení.
  2. Cyklostacionární signály, komplexní obálka, ortonormální rozklad signálu, náhodné signály.
  3. Modulace bez paměti (PSK, QPSK, O-QPSK, OOK, ASK, QMASK, FSK, OFDM a další).
  4. Modulace s pamětí (Korel. kód., DPSK, pi/4 DQPSK, TCM, CPFSK, MSK, CPM, GMSK, MACPM a další).
  5. Spektrální vlastnosti lineárních modulací.
  6. Spektrální vlastnosti nelineárních modulací.
  7. Digitálně modulovaný signál v lineárním kanálu, mezisymbolová interference, Nyquistovy podmínky.
  8. Optimální detekce dat, obecný model kanálu a jeho parametry, úloha synchronizace, věrohodnostní funkce.
  9. Model a charakteristiky komunikačního kanálu: lineární kanál s AWGN, mobilní kanál s únikem.
  10. Detekce modulací bez paměti. Základní struktury detektorů (korelační, přizpůsobené filtry, signálový prostor).
  11. Detekce modulací s pamětí, Viterbiho algoritmus.
  12. Suboptimální metody detekce. Nekoherentní detekce. Diferenčně koherentní detekce.
  13. Vlastnosti modulací a detektorů - bitová chybovost.
  14. Kanál s více uživateli - metody sdílení kanálu (TDMA, FDMA, CDMA).

 Osnova cvičení

  1. Seznámení se s SW prostředky pro verifikaci a simulaci komunikačních systémů (Ptolemy).
  2. Aplikace teorie signálů a soustav pro spojitý a diskrétní čas na návrh modulátorů a demodulárů.
  3. Návrh modulátoru pro vybrané lineární modulace. Ověření počítačovou simulací.
  4. Návrh modulátoru pro vybrané nelineární modulace. Ověření počítačovou simulací.
  5. Výpočty spekter lineárních modulací.
  6. Ověření spektrálních vlastností modulací počítačovou simulací.
  7. Výpočty úrovně mezisymbolové interference v lineárním kanálu.
  8. Řešení základních úloh teorie odhadu parametrů a detekce.
  9. Počítačová simulace kanálu s AWGN a mobilního komunikačního kanálu.
  10. Návrh detektoru dat pro lineární modulace bez paměti. Ověření počítačovou simulací.
  11. Návrh detektoru pro modulace s pamětí - Viterbiho algoritmus. Počítačová simulace.
  12. Počítačová simulace vybraných suboptimálních metod detekce.
  13. Výpočty bitové chybovosti pro vybrané modulace a detektory.
  14. Ověření bitové chybovosti pro vybrané modulace a detektory počítačovou simulací.


25.2.2000, Jan Sýkora