Detail předmětu

Telecommunication Systems

FEKT-MPA-KS1Ak. rok: 2020/2021

Předmět se věnuje struktuře digitálních telekomunikačních systémů, popisu funkce dílčích stavebních bloků a používaným metodám zpracování signálů. V předmětu jsou představeny techniky zpracování signálů od analogově digitálního převodu přes zdrojové a kanálové kódování, šifrování, modulace až po metody mnohonásobného přístupu nebo synchronizace. Dále jsou probírány základní typy přenosových prostředí, jejich vliv na přenášené signály. Vybrané techniky zpracování signálů jsou názorně prezentovány v rámci laboratorních měření. Studenti využijí získané znalosti v navazujících předmětech, které jsou zaměřeny na konkrétní kabelové a bezdrátové komunikační systémy.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen: (1) popsat strukturu obecného telekomunikačního systému, (2) vysvětlit činnost základních stavebních bloků, (3) charakterizovat přenosová média a vlivy přenosového prostředí, (4) vysvětlit metody zpracování signálů v dílčích částech systému, (5) diskutovat metody zpracování signálů v konkrétních systémech.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti bakalářské matematiky (integrální počet, základy pravděpodobnostní analýzy a statistiky), základy zpracování signálů (konvoluce, korelace, filtrace, spektrální analýza) a základní znalosti z oblasti komunikačních technologií (např. BPA-KSY).

Doporučená nebo povinná literatura

SKLAR, B. Digital Communications: Fundamental and Applications, 3rd Edition. Pearson, 2020. (EN)
COUCH, L.V. Digital and analog Communications. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2001. (EN)
DUNLOP, J., SMITH, D.G. Telecommunications Engineering, CRC Press, 1994. (EN)

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

Studenti mohou získat maximálně 30 bodů za aktivní práci během semestru a 70 bodů za závěrečnou zkoušku. Bodované aktivity jsou následující: jeden test uprostřed semestru zaměřený na aplikaci vybraných technik zpracování signálů (10 bodů) a laboratorní měření (20 bodů). Závěrečná písemná zkouška obsahuje otázky a početní příklady.
Zkouška z předmětu bude probíhat distančně.

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Obecná struktura digitálních telekomunikačních systémů, základní stavební bloky.
2. Formátování a zdrojové kódování. Vzorkování pásmových signálů, kvantování.
3. Kryptografie, konvenční kryptosystém, nesymetrická kryptografie. RSA šifra.
4. Kanálové kódování. Blokové, konvoluční kódy, sřetězené kódy, RS, BCH, turbo a LDPC kódy.
5. Detekce komunikačních signálů v šumu. Příjem binárního signálu. Přizpůsobený filtr. Linkové kódy
6. Mezisymbolové interference. Tvarování signálových prvků. Ekvalizace (zero forcing, MMSE).
7. Modulace v přeneseném pásmu (MPSK, MSK, GMSK, MQAM). Pravděpodobnost chybné detekce. Mřížkově kódované modulace.
8. Komunikační kanál (metalické vedení, optický kabel, volný prostor). Působení šumu. Únik.
9. Synchronizace kmitočtu a fáze nosné vlny. Symbolová, rámcová a síťová synchronizace.
10. Bezdrátové sítě, satelitní komunikace, energetika spoje, alokace přenosové kapacity.
11. Struktura DAB, DMB, DRM, DVB, Bezdrátové sítě IEEE 802.11, PHY a MAC vrstvy.
12. Komunikace v počítačových a telekomunikačních sítích z pohledu referenčního modelu ISO/OSI.
13. Počítačové sítě, metody přístupu, směrování, propojování sítí.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se strukturou obecného telekomunikačního systému, s vlastnostmi přenosových prostředí a s metodami zpracování signálů v dílčích částech tohoto systému.

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

Laboratorní cvičení jsou povinná. Zameškanou výuku lze nahradit obvykle koncem semestru.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-CAN magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
  • Program MPAD-CAN magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
  • Program MPA-TEC magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning