Detail předmětu

Radio Receivers and Transmitters

FEKT-CRPVAk. rok: 2019/2020

Studenti seznámí s architekturou analogových a digitálních radiových komunikačních systémů (blokové schéma, základní funkce) a dále s činností vybraných analogových a číslicových obvodů používaných v radiových systémech (zesilovače, oscilátory, směšovače, filtry, modulátory, demodulátory, atd.). Nakonec získají základní informace o systémech rozhlasového vysílání (FM, DAB, DRM).

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen (1) popsat strukturu obecného analogového a digitálního radiokomunikačního systému, (2) vysvětlit činnost vybraných analogových a číslicových obvodů používaných v radiových systémech (3) a orientovat se v technologiích používaných v systémech rozhlasového vysílání.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti základů zpracování signálů a teorie elektronických obvodů.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Způsob a kritéria hodnocení

Studenti mohou získat během semestru 20 bodů za aktivní práci v laboratorních cvičeních. Za závěrečnou zkoušku je uděleno maximálně 80 bodů.

Osnovy výuky

1. Kmitočtová pásma. Základní koncepce přijímačů a vysílačů s analogovým a digitálním zpracováním signálů.
2. Parametry přijímačů a vysílačů a metody jejich měření. Vstupní obvody přijímačů.
3. Směšovače (aditivní, multiplikativní, vyvážené). Oscilátory (LC, krystalové).
4. Kmitočtové syntezátory, PLL, DDFS. Pásmové zesilovače. Mezifrekvenční filtry.
5. Demodulátory AM, FM a PM. Demodulátory MQAM a MPSK.
6. Pomocné obvody přijímačů, AVC, AFC. Rozhlasová stereofonie, kodéry a dekodéry. RDS.
7. Selektivní výkonový zesilovač. Aktivní prvky. Pracovní třídy a režimy.
8. Přizpůsobovací, transformační a vazební obvody. Širokopásmové výkonové zesilovače.
9. Modulátory AM, FM a PM. Modulátory MQAM a MPSK. Modulátory na principu DDFS
10. Vysokofrekvenční výkonové zesilovače s vysokou účinností, třída D, E a F.
11. Vzorkování pásmových signálů, A/D převodníky pro rádiové přijímače.
12. Metody číslicového zpracování v radiotechnice (filtrace, demodulace, synchronizace).
13. Softwarový transceiver. Metody implementace. OFDM, digitální rozhlasové vysílání DAB-T, DRM.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se strukturou, s popisem činnosti základních bloků a se základními parametry analogových a číslicových radiových komunikačních systémů, vysvětlit podstatu činnosti obvodů používaných v analogových a digitálních radiových systémech a ukázat příklady současných radiových systémů..

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

ROHDE, U., BATEMAN, A., WHITAKER, J. Communications Receivers: Dps, Software Radios, and Design, 3rd Edition. McGraw-Hill 2001. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BC bakalářský

    obor BC-EST , 3. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Osnova

Frequency bands. Bacic concept of radio receivers, their parameters and measurement methods.
Receiver front end. Tuned RF amplifiers.
Aditive and multiplicative mixers. Balanced mixers. Feedback LC and crystal ocillators. Voltage controlled ocsillators.
Frequency synthesis. DDFS and PLL synthesizer. IF amplifiers. AM, FM and PM Demodulators. MPSK, MQAM, FSK, GMSK. Synchronization circuits
Auxiliary receiver circuits AFC and AVC.
Bacic concept of radio transmitters, their parameters and measurement methods. Power RF amplifiers (class A, B and C). High efficiency RF power amplifiers (class D and F). Linearisation techniques of power amplifiers.
AM, FM and PM modulators. MPSK, MQAM, FSK a GMSK modulators. Auxiliary transmitter circuits. Power couplers.
Stereo broadcasting and RDS system. Stereo encoders and decoderskodéry.
Digital signal processing in radio receivers and transmitters. Sampling, filtering, interpolation, decimation. Software defined radio, utilization of signal processors and programmable fields.
Perspective radio communication systems, digital audio broadcasting.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Osnova

Receiver sensitivity limited by SNR and SINAD.
Characteristics of AVC circuit.
Characteristics of AFC circuit.
Linearity and efficiency of RF power amplifier.
Characteristics of stereo decoder.
Parameters of short wave transceiver.
Noise figure of FM receiver.
Measurement of DDFS parameters.