Obvodová technika digitální komunikace

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra radioelektroniky

Anotace:

Studenti se seznámí s technickými prostředky, kterými lze implementovat číslicové zpracování signálu v komunikačních, navigačních a radarových systémech. Je předvedena implementace algoritmů kódování/dekódování, modulace a synchronizace v komunikačních systémech a systémech určování polohy. Předpokládají se základní znalosti z číslicové techniky, teorie signálů a komunikačních systémů.

Požadavky:

Znalost základních vlastností logických kombinačních obvodů a jejich propojování.

Osnova přednášek:

1. Komunikační řetězec, architektury číslicových přijímačů digitalizace jeho obvodů, potřebné výkony

2. Digitalizace signálu v základním, mf a vf pásmech. Vlastnosti A/D převodníků

3. Architektury rychlých A/D převodníků a metody zvyšování jejich výkonu

4. Kódování v komunikacích , realizace generátorů PNP, Goldových a JPL kódů, scramblerů a descrablerů

5. Programová a obvodová implementace konvolučních kodérů, FEC dekodérů, prokladačů

6. Implementace číslicových filtrů v základním, mf a vf pásmech

7. Změna vzorkovacího kmitočtu, vlastnosti, efektivní realizace

8. Využití změny vzorkovacího kmitočtu k efektivní implementaci

9. Možnosti implementace digitálních subsystému v mf a vf pásmu programovatelnými obvody

10. Signálové procesory, architektura, vlastnosti, DSP sekce

11. Prostředky zvyšování výpočetního výkonu, paralelizace algoritmů

12. Kmitočtové syntezátory, modifikace pro modulace ovlivňující amplitudu, fázi a kmitočet.

13. Implementace modulátorů/demodulátorů, zpracování komplexní obálky

14. Obvodové sady pro GSM, GPS a celulární PCS, up/down konvertory, popis, vlastnosti a aplikace

Osnova cvičení:

1. Úvod, seznámení s organizací a náplní cvicení, bezpecnost práce, základy programování v Matlabu - Generování základních signálu.

2. Digitalizace signálu - demonstrujte vliv pozice signálu v jednotlivých Nyquistových zónách

3. Digitalizace signálu - diskretizace úrovní - kvantizacní šum

4. Digitalizace signálu - overení vlivu nepresného casového odebírání vzorku na kvantizacní šum. Kontrola úloh 1 a 2

5. Digitalizace signálu - metody snížení vlivu kvantizacního šumu.

6. Digitalizace signálu - zmena vzorkovacího kmitoctu. Kontrola úloh 3 a 4

7. Filtrace císlicového signálu, kvantizace koeficientu císlicového filtru a její vliv na zvlnení filtru.

8. Pseudonáhodné posloupnosti - jednoduchý generátor PNP a jeho vlastnosti

9. Pseudonáhodné posloupnosti - autokorelacní funkce PNP maximální délky, vzájemná korelace posloupností maximální délky

10. Pseudonáhodné posloupnosti - Goldovy kódy. Kontrola úloh 5, 6 a 7.

11. Pseudonáhodné posloupnosti - Použití Goldova kódu pri prenosu signálu

12. Pseudonáhodné posloupnosti - Rozšírení úlohy c. 9

13. Kontrolní test. Kontrola úloh 8, 9 a 10.

14. Náhrada kontrolního testu, konzultace, zápocet.

Cíle studia:

Návrh složitějších a výkonově efektivních obvodů číslicového zpracování signálů a jejich praktické ověření na vývojových deskách se signálovými procesory nebo specializovanými obvody.

Studijní materiály:

1. Analog Devices Digital Signal Applications Using the ADSP Family. Volume New York: Prantice Hall. 1995

2. Analog Devices High Speed Design Technique. Norwood: Analog Devices. 1996

3. Skalický, P.: Číslicové systémy v radiotechnice. Praha : Vydavatelství ČVUT, 2004.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 19+4

Charakter cvičení: c

Předmět ZZ - TR

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Telekomunikace a radiotechnika - rádiové komunikační, navigační a radarové systémy- strukturované s. (povinný předmět)