Detail předmětu

Wireless Communications

FEKT-GTRKAk. rok: 2018/2019

Předmět se věnuje teoretickým aspektům moderní rádiové komunikace. Důraz je kladen na pochopení principů činnosti komunikačních systémů. Studenti si prohloubí znalosti v oblasti zpracování signálů v rádiových komunikacích, zejména algoritmů pro detekci signálů či reprezentaci v signálovém prostoru.
Studenti se blíže seznámí s principy přenosu v únikovém kanálu, přenosu informace metodou rozprostřeného spektra, systémů OFDM a z nich odvozených, včetně MIMO systémů. Během cvičení si studenti prakticky ověří teoretické poznatky formou simulací v prostředí MATLAB.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen: (1) vyjádřit komunikační signál v signálovém prostoru, (2) diskutovat metodu detekce pomocí bayesova detektoru, (3) vytvořit program v prostředí MATLAB simulující principy teorie rádiové komunikace, (4) znázornit strukturu modulátoru a demodulátoru OFDM, (5) diskutovat princip MIMO, (6) vypočítat výstup blokového časo-prostorového kodéru.

Prerekvizity

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen vysvětlit základní pojmy z oblasti pravděpodobnosti a statistiky, matematicky popsat základní analogové a číslicové modulační techniky, vytvořit jednoduchý program v prostředí MATLAB, vypočítat odezvu lineárních systémů na jednoduchý vstupní signál, diskutovat základní pojmy a metody z oblasti teorie signálů a systémů

Doporučená nebo povinná literatura

HAYKIN, S. Digital Communications, John Wiley & sons, 1998. (EN)
PROAKIS J.G. Digital Communications. 3. vyd. New York: Mc.Graw-Hill Book, 1995. (EN)
CHIEN, Ch. Digital Radio Systems on a Chip. A system approach. Norwell: Kluwer Academic Publishers, 2001. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači v simulačním software MATLAB.

Způsob a kritéria hodnocení

až 15 bodů za počítačová cvičení
až 15 bodů za písemný test během semestru
až 70 bodů za zkoušku

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

Přednášky:
1. Rádiový komunikační systém, rádiové komunikační signály, komplexní obálka.
2. Kapacita kanálu, teorie informace.
3. Detekce rádiových signálů, testování hypotéz, kriteria, kanál AWGN.
4. Aplikace teorie optimálního příjmu v rádiových komunikacích - výpočty chybovostí.
5. Systémy s rozprostřeným spektrem I - DSSS, FHSS, rozprostírací posloupnosti.
6. Systémy s rozprostřeným spektrem II - přijímač Rake, synchronizace, aplikace.
7. Charakteristiky kanálů, vyrovnavače, nelineární kanály.
8. UWB komunikace.
9. OFDM - princip, modulace pomocí IFFT, cyklické prodloužení a ortogonalita, aplikace v systémech IEEE 802.11a,g. UW-OFDM a SC-FDMA, aplikace v LTE.
10. Synchronizace a ekvalizace v OFDM, systémy MB-OFDM a MC-CDMA.
11. MIMO systémy, časově prostorové kódování, singulární dekompozice, Alamoutiho kód, TCM.
12. Perspektivní trendy v komunikacích - massive MIMO, FBMC.
13. Modelování nedokonalého rádiového transceiveru - IQ nesymetrie, nelinearity, fázový šum.

Cvičení na počítači:
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. FBMC modem.

Cíl

Předmět si klade za cíl seznámit studenty s rádiovým komunikačním řetězcem, vyjádřením informace signálem, detekcí aditivně rušených signálů, charakteristikami únikových kanálů a vlastnostmi systémů OFDM, CDMA, MIMO a UWB.

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

počítačová cvičení jsou povinná

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program TECO-G magisterský navazující

    obor G-TEC , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor