Předmět: Zpracování signálu v digitálních komunikacích

» Seznam fakult » FEI » KERS
Název předmětu Zpracování signálu v digitálních komunikacích
Kód předmětu KERS/RNSDE
Organizační forma výuky Seminář
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 6
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Juryca Karel, Ing. Ph.D.
  • Pidanič Jan, doc. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Diskrétní modulace - shrnutí: Modulace skalární a vektorové. Modulace bez paměti a s pamětí. Modulace PAM, ASK, PSK, APSK, FSK. Modulátory a demodulátory. Konstelační diagram a diagram "oka". Modulace OFDM, modulace TCM 2. Elementární modely kanálů. Aditivní kanál s AWGN: operátor kanálu, detekce dat u modulací bez paměti, metoda LMS, pravděpodobnost chyby detekce 3. Detekce dat u modulací s pamětí: metoda MLSE 4. Lineární, časově invariantní kanály: frekvenčně neselektivní a selektivní kanály - příčiny, důsledky. Frekvenčně neselektivní kanál: operátor kanálu, nezávislá synchronizace amplitudy, pravděpodobnost chyby. Smyčka AVC 5. Lineární, časově invariantní frekvenčně neselektivní kanály: Nezávislá synchronizace frekvence a fáze nosné 6. Lineární, časově invariantní frekvenčně neselektivní kanály: Nezávislá synchronizace zpoždění: synchronizace symbolová a rámcová 7. Lineární, časově invariantní frekvenčně selektivní kanály: lineární zkreslení ISI, model kanálu, odhad parametrů modelu kanálu, metody odstranění zkreslení - ekvalizace 8. Lineární, časově invariantní frekvenčně selektivní kanály: Nezávislá ekvalizace, ekvalizační filtr, kritérium minimálního zkreslení a minimální chyby 9. Lineární, časově proměnný kanál: vliv Dopplerova jevu a další vlivy, nenáhodný a náhodný kanál. Typy náhodných kanálů (Riceův, Rayleighův) a jejich charakteristiky 10. Lineární, časově proměnný náhodný kanál: klasifikace náhodných LTV kanálů, kanál s pomalým hlubokým únikem - metody rozprostření spektra 11. Lineární, časově proměnný náhodný kanál: kanál s pomalou ISI - metody adaptivní ekvalizace, adaptivní ekvalizační filtry 12. Lineární, časově proměnný náhodný kanál: kanál s rychlým únikem: důsledky - hromadné chyby, prokládání 13. Nelineární, časově invariantní kanál: příčiny a důsledky, slabě nelineární kanály. Ekvalizace ve slabě nel. kanálech Obsah cvičení je shodný s obsahem přednášek.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Laborování
  • Účast na výuce - 52 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 40 hodin za semestr
  • Domácí příprava na výuku - 34 hodin za semestr
  • Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků - 26 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 28 hodin za semestr
Výstupy z učení
Cílem předmětu je v úvodní části seznámit studenty s vlastnostmi komunikačních kanálů a se základními typy komunikačních kanálů. Dále se studenti seznámí s principy zpracování signálů v moderních komunikačních systémech i s návrhem metod a algoritmů pro synchronizaci a ekvalizaci signálů digitálních modulací a detekce dat.
Po absolvování tohoto předmětu budou studenti znát a budou umět používat nejdvýznamější typy modulací s pamětí a bez paměti. Dále budou mít podrobné znalosti o různých přenosových kanálech, jejich parametrech, jejich synchronizacích a ekvalizacích.
Předpoklady
Dobrá znalost středoškolské matematiky, integrálního a diferenciálního počtu a základů statistiky

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Písemná zkouška

Student musí v průběhu semestru i při závěrečné zkoušce prokázat porozumění řešeným problémům. Konkrétní požadavky sdělí studentům vyučující v prvním týdnu semestru. Podmínky pro získání zápočtu: 1) V případě mimořádných opatření bude výuka probíhat vzdáleně s využitím programu MS Teams v době dle rozvrhu. Účast na schůzkách skupiny v MS Teams je ekvivalentní účasti na přednáškách a cvičeních. 2) Aktivní účast na cvičeních, neznalost probírané problematiky (základních vztahů a zákonitostí povede k neomluvené hodině. Při cvičení jsou povolené výpisky či přednášky. 3) Docházka minimálně 80 % (počítají se omluvené i neomluvené absence) 4) Pozdní příchod na hodinu o maximálně 10 minut, pak neomluvené cvičení. 5) Vypracování a úspěšné obhájení semestrální práce zadané v průběhu semestru Podmínky pro získání zkoušky: Student dostane 2 otázky z probíraných okruhů. Z každé otázky může maximálně získat 1 bod, tj. 2 body maximálně. Z každé otázky je nutné získat minimálně 0,5 bodu. Tabulka hodnocení ústní části dle bodového ohodnocení: A 4-3,6 B 3,59 - 3,2 C 3,19 - 2,8 D 2,79 - 2,4 E 2,39 - 2,0 F <2,0
Doporučená literatura
  • Bellanger, Maurice G. Adaptive digital filters. New York: Marcel Dekker, 2001. ISBN 0-8247-0563-7.
  • Couch, Leon W. Digital and analog communication systems. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2007. ISBN 0-13-142492-0.
  • Proakis, J. G. Digital Communication. McGraw Hill, Inc., 5 th ed., NY, 2008. ISBN 978-0-07-295716-7.
  • RAWAT, Tarun Kumar. Digital Signal Processing. Oxford: Oxford Press, 2015. ISBN 978-0-19-808193-7.
  • Sýkora, Jan. Teorie digitální komunikace. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2002. ISBN 80-01-02478-4.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr