Detail předmětu

Teorie rádiové komunikace

FEKT-MTRKAk. rok: 2009/2010

Rádiový komunikační řetězec. Vyjádření informace signálem. Detekce aditivně rušených binárních signálů. Metody potlačení mezisymbolových přeslechů. Charakteristiky únikových kanálů, klasifikace, popis. Dvoustavová a vícestavová fázová klíčování, klíčování s minimální fází. Teorie kódování. Modulační systémy QAM, OFDM a CDMA, popis, modulace a demodulace, vlastnosti. Principy MIMO a UWB komunikace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají znalosti o rádiovým komunikačním řetězci, vyjádření informace signálem, detekci aditivně rušených signálů, metodách potlačení mezisymbolových přeslechů, kódování, charakteristikách únikových kanálů, amplitudovém a fázovém klíčování, vlastnostech modulačních systémů typu OFDM, CDMA a UWB.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

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

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Úvodní přednáška, Ekvivalence BP a LP, komplexní obálka, vyjádření signálů.
2. Rádiový kanál, kapacita kanálu - teorie informace.
3. Mezisymbolové přeslechy, tvarování signálových prvků, filtr přijímače a vysílače.
4. Detekce komunikačních signálů, kriteria, kanál AWGN, antipodální signály, příjem binárního signálu, testování hypotéz, vícesymbolová detekce.
5. PSK, BPSK, QPSK, 8PSK, principy, konstelační diagramy, pravděpodobnost chyby.
6. MSK, CPM, QAM, principy, konstelační diagramy, pravděpodobnost chyby.
7. Systémy s rozprostřeným spektrem, Direct Sequence, potlačení cizího signálu, zisk, přijímač typu rake, diversita , kmitočtové skákání, vlastnosti posloupností.
8. Systémy s rozprostřeným spektrem, synchronizace. Vyrovnavače.
9. Charakteristiky kanálů, klasifikace, únik. Rozdělení obálek, UWB komunikace.
10. OFDM, princip, modulace pomocí IFFT, cyklické prodloužení, rozložení okamžitých amplitud modulovaného signálu a jeho vliv na komunikační řetězec.
11. FEC kódování, blokové, cyklické kódy, Turbo kódy.
12. Systémy MIMO, časoprostorové kódování, TCM.

Počítačová cvičení:
1. Komplexní obálka
2. Mezisymbolové přeslechy
3. Optimální přijímač
4. Synchronizace
5. Princip CDMA
6. OFDM - princip
7. Rádiový kanál a nelinearita
8. RF komunikační řetězec
9. OFDM II - vliv RF parametrů
10. principy UWB komunikace
11. Kódování
12. Zápočet, náhradní cvičení

Cvičení odborného základu:
1. Vlastnosti komunikačních signálů
2. Základy teorie informace
3. Detekce signálových prvků
4. Klíčování
5. Rozprostřené spektrum, CDMA
6. OFDM

Učební cíle

Teorie rádiové komunikace si klade za cíl seznámit studenty s rádiovým komunikačním řetězcem, vyjádřením informace signálem, detekcí aditivně rušených signálů, metodami potlačení mezisymbolových přeslechů, kódováním, charakteristikami únikových kanálů, amplitudovým a fázovým klíčováním, vlastnostmi modulačních systémů typu OFDM, CDMA a UWB.

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

MARŠÁLEK, R. Teorie rádiové komunikace - počítačová cvičení (CS)
MARŠÁLEK, R. Teorie rádiové komunikace (CS)

Doporučená literatura

HAYKIN, S. Digital Communications, John Wiley & sons, 1998, 597 s., ISBN 0-471-62947-2. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M magisterský navazující

    obor M-EST , 1. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Osnova

Úvodní přednáška, Ekvivalence BP a LP, komplexní obálka, vyjádření signálů.

Rádiový kanál, kapacita kanálu - teorie informace.

Mezisymbolové přeslechy, tvarování signálových prvků, filtr přijímače a vysílače.

Detekce komunikačních signálů, kriteria, kanál AWGN, antipodální signály, příjem binárního signálu, testování hypotéz, vícesymbolová detekce.

PSK, BPSK, QPSK, 8PSK, principy, konstelační diagramy, pravděpodobnost chyby.

MSK, CPM, QAM, principy, konstelační diagramy, pravděpodobnost chyby.

Systémy s rozprostřeným spektrem, Direct Sequence, potlačení cizího signálu, zisk, přijímač typu rake, diversita , kmitočtové skákání, vlastnosti posloupností.

Systémy s rozprostřeným spektrem, synchronizace. Vyrovnavače.

Charakteristiky kanálů, klasifikace, únik. Rozdělení obálek, UWB komunikace.

OFDM, princip, modulace pomocí IFFT, cyklické prodloužení, rozložení okamžitých amplitud modulovaného signálu a jeho vliv na komunikační řetězec.

FEC kódování, blokové, cyklické kódy, Turbo kódy.

Systémy MIMO, časoprostorové kódování, TCM.

Cvičení odborného základu

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Osnova

Vlastnosti komunikačních signálů
Základy teorie informace
Detekce signálových prvků
Klíčování
Rozprostřené spektrum, CDMA
OFDM

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D.

Osnova

Komplexní obálka
Mezisymbolové přeslechy
Optimální přijímač
Synchronizace
Princip CDMA
OFDM - princip
Rádiový kanál a nelinearita
RF komunikační řetězec
OFDM II - vliv RF parametrů
principy UWB komunikace
Kódování
Zápočet, náhradní cvičení