Komunikační systémy

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra telekomunikační techniky

Anotace:

Předmět dává základní přehled o metodách a principech používaných při digitální komunikaci v různých přenosových prostředích (radiové systémy, metalická telekomunikační vedení, optické vlákno). Student se seznámí se základními funkčními bloky komunikačního řetězce, způsoby kódování a dekódování, modulace a demodulace. Získá představu o vzniku chyb při přenosu a možnostech jejich detekce i korekce. Naučí se vypočítat teoretickou i praktickou propustnost komunikačního kanálu, měřit základní parametry na digitálních rozhraních, včetně četnosti chyb a fázového chvění.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD2B99KOS

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A2B99KOS

Požadavky:

K zápočtu se vyžaduje 100% účast a zpracování laboratorních úloh a odevzdání samostatné práce. Hodnocení u zkoušky je tvořeno cca 40% za cvičení a laboratorní a výpočetní úlohy, 60% za vlastní zkoušku (u zkoušky se požaduje minimálně 10 bodů z látky přednášené v první a minimálně 10 bodů z látky přednášené v druhé polovině semestru z celkového počtu 60 bodů).

Osnova přednášek:

1.Shannonovo schéma komunikačního řetězce, funkce jednotlivých bloků, kapacita kanálu

2.Kódování kanálu, rozdělení způsobů kódování, kódy konvoluční a blokové

3.Detekce a korekce chyb (základy a použití cyklických kódů CRC a kódu RS, prokládání, metoda ARQ)

4.Digitální modulace a jejich použití, modulace s více nosnými OFDM

5.Metody dělení kanálu, metody přístupu k sdílenému přenosovému prostředí (TDMA, FDMA, CDMA), metody přenosu s rozprostřeným spektrem (DS SS, FH SS, TH SS)

6.Bloky radiového přenosového řetězce, funkce jednotlivých bloků

7.Radiové systémy, příklady

8.Telekomunikačních vedení, modelování primárních a sekundárních parametrů, způsoby využití pro vysokorychlostní digitální přenos

9.Kanály s šumem a přeslechy, analýza vlivu AWGN, NEXT a FEXT na kapacitu kanálu, potlačování přeslechů

10.Regenerace digitálního signálu, potlačení mezisymbolové interference, oko rozhodnutí

11.Pravděpodobnost vzniku chyby pro AWGN, měření chybovosti, parametry k posouzení rozložení chyb, fázové chvění (jitter a wander)

12.Modemy, funkční bloky, praktické příklady základních bloků modemů SHDSL.

13.Funkční bloky, praktické příklady základních bloků modemů ADSL a VDSL.

14.Komunikace po optických vláknech, základní typy vláken, útlumová okna, elementární kalkulace optické trasy. Parametry optických digitálních rozhraní.

Osnova cvičení:

1.Úvodní cvičení. Rozbor 1. bloku laboratorních úloh

2.Úloha 1A - Kódování kanálu (úloha v Matlabu)

3.Úloha 1B - Základní vlasnosti digitálních modulací (úloha v Matlabu)

4.Úloha 1C - Rozprostřené spektrum (úloha v Matlabu)

5.Úloha 1D - Měření základních parametrů rádiových bloků

6.Úloha 1E - Měření základních parametrů rádiového přijímače

7.Kontrolní test. Rozbor 2. bloku laboratorních úloh

8.Úloha 2A - Měření a modelování vlastností telekomunikačních vedení ve frekvenční oblasti

9.Úloha 2B - Měření a diagnostika telekomunikačních vedení v časové oblasti

10.Úloha 2C - Měření a modelování chybovosti

11.Úloha 2D - Měření na digitální účastnické přípojce

12.Úloha 2E - Odhad propustnosti digitální účastnické přípojky

13.Náhradní cvičení

14.Zápočet

Cíle studia:

Studenti získají znalosti zejména z oblasti technologií páteřních optických systémů a sítí. Studenti se naučí konfigurovat, monitorovat, testovat a navrhovat přenosové sítě.

Studijní materiály:

1.Dobeš, J. - Žalud, V.: Moderní radiotechnika, BEN, Praha 2006.

2.Vodrážka, J.: Přenosové systémy v přístupových sítích - 2. přepracované vydání, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.

3.Rohde, U.- Whitaker, J.: Communications receivers: DSP, software radios, and design. McGraw-Hill, New York. 2001.

4.Meyr, H. - Moeneclaey, M. - Fechtel, S. A.: Digital Communication Receivers. John Wiley and sons. New York. 1998.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/AD2B99KOS

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektrotechnika, energetika a management - Aplikovaná elektrotechnika_162957 (volitelný předmět)
• Elektrotechnika, energetika a management - Elektrotechnika a management_163134 (volitelný předmět)
• Kybernetika a robotika - Robotika_163230 (volitelný předmět)
• Kybernetika a robotika - Senzory a přístrojová technika_163253 (volitelný předmět)
• Kybernetika a robotika - Systémy a řízení_163315 (volitelný předmět)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Komunikační technika_163439 (povinný předmět programu)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Multimediální technika_163458 (povinný předmět programu)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Aplikovaná elektronika_163524 (povinný předmět programu)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Síťové a informační technologie_163540 (povinný předmět programu)
• Otevřená informatika - Počítačové systémy (volitelný předmět)
• Otevřená informatika - Informatika a počítačové vědy (volitelný předmět)
• Otevřená informatika - Softwarové systémy (volitelný předmět)
• Elektrotechnika, energetika a management, před rozřazením do oborů (volitelný předmět)
• Komunikace, multimédia a elektronika, před rozřazením do oborů (povinný předmět programu)
• Kybernetika a robotika, před rozřazením do oborů (volitelný předmět)
• Otevřená informatika, před rozřazením do oborů (volitelný předmět)
• Inteligentní systémy (STM-A7B-přechodné) (volitelný předmět)
• Manažerská informatika (STM-A7B-přechodné) (volitelný předmět)
• Web a multimedia (STM-A7B-přechodné) (volitelný předmět)
• Softwarové inženýrství (STM-A7B-přechodné) (volitelný předmět)
• Společný 1.ročník (STM-A7B) (volitelný předmět)
• Inteligentní systémy (STM-A7B) (volitelný předmět)
• Manažerská informatika (STM-A7B) (volitelný předmět)
• Softwarové inženýrství (STM-A7B) (volitelný předmět)
• Web a multimedia (STM-A7B) (volitelný předmět)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Komunikace a elektronika (povinný předmět programu)