Synchronizace a ekvalizace v digitálních komunikacích

Garant předmětu:

Jan Sýkora

Přednášející:

Jan Sýkora

Cvičící:

Jan Sýkora

Předmět zajišťuje:

katedra radioelektroniky

Anotace:

Vysvětlujeme principy zpracování signálu přijímače (synchronizace a ekvalizace) při průchodu signálu parametrickým kanálem a jejich možné varianty implementací. Zabýváme se prakticky důležitými případy algoritmů pro parametrické kanály s fázovou, frekvenční a časovou parametrizací, pro kanály s mnohocestným šířením a MIMO kanály. Zabýváme se úlohou synchronizace a ekvalizace ve vztahu k detekci dat v parametrickém kanálu. Rozebíráme všechny základní kategorie algoritmů CSE: dopředné, zpětnovazební, iterativní a rekursivní včetně odpovídajícího teoretického pozadí teorie odhadu parametrů a zpětnovazebních a iterativních systémů.

Požadavky:

moodle.fel.cvut.cz

Osnova přednášek:

1. Úloha synchronizace a ekvalizace ve vztahu k detekci dat v parametrickém kanálu.

2. Suboptimální metody demodulace - diferenční, nekoherentní.

3. Obecné principy, struktury, vlastnosti estimátorů stavu kanálu.

4. Základy teorie odhadu parametrů a optimální filtrace (ML, MAP, MSE, LS, Kalman, RLS). Vlastnosti estimátorů. Postačující statistika.

5. Aplikace teorie odhadu parametrů na problém synchronizace-ekvalizace.

6. Teorie zpětnovazebních systémů - ekvivalentní model.

7. Zpětnovazební systémy - lineární analýza.

8. Zpětnovazební systémy - nelineární analýza.

9. Iterativní estimátory stavu kanálu s podporou měkkých informačních měr z dekodéru (turbo synchronizace).

10. Algoritmy synchronizace nosné (fáze, frekvence).

11. Algoritmy synchronizace časování symbolů.

12. Synchronizace rámce dat.

13. Algoritmy ekvalizace (lineární - MSE, LMS, Kalman, RLS; nelineární - DFE) pro kanál s mnohocestným šířením.

14. Estimátory stavu kanálu pro MIMO systémy.

Osnova cvičení:

1. Dekodér v parametrickém kanálu - marginalizace parametrů kanálu. Diferenční demodulátor.

2. Implementace a vyhodnocení vlastností ML, MSE, LS estimátorů.

3. Ekvivalentní model zpětnovazebního systémů (simulační ověření).

4. Vlastnosti zpětnovazebního synchronizátoru (lineární/nelinární).

5. Implementace estimátoru nosné (fáze-frekvence).

6. Implenentace estimátoru časování symbolů.

7. Vyhodnocení projektů.

Cíle studia:

Students learn pronciples of signal processing related to radio reception

Studijní materiály:

1. Mengali, U., D'Andrea, A. N.: Synchronization Techniques for Digital Receivers. Plenum Press. 1997

2. S. M. Kay: Fundamentals of statistical signal processing-estimation theory, Prentice-Hall 1993

3. S. M. Kay: Fundamentals of statistical signal processing-detection theory, Prentice-Hall 1998

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 21p+3s

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T2:C3-434 Sýkora J. 14:30–17:00 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratořmístnost T2:C3-434 Sýkora J. 17:00–18:45 (přednášková par. 1 paralelka 11) Dejvice Laboratoř
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika a komunikace - Komunikace a zpracování informace (povinně volitelný předmět)