Ing. Radim Číž, Ph.D.

Ústav telekomunikací (UTKO)

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat principy a vlastnosti nejpoužívanějších linkových kódů,
- vyjmenovat jednotlivé bloky digitálního komunikačního systému (sdělovací soustavy) a vysvětlit jejich funkce,
- vypočítat modulační a přenosovou rychlost, určit minimální potřebnou šířku pásma pro přenos sdělovacího signálu,
- vysvětlit model kanálu s aditivním bílým Gaussovým šumem, vypočítat bitovou chybovost a pravděpodobnost chybného příjmu binárního signálu, v případě rušení aditivním bílým Gaussovým šumem,
- popsat principy, definovat základní parametry a vyjmenovat vlastnosti základních i moderních modulačních metod,
- popsat základní typy intenzitních modulací používaných v optoelektronice,
- vysvětlit rozdíl mezi rovnoměrným a nerovnoměrným kvantováním, vypočítat výkon kvantovacího šumu, potřebný počet bitů A/D převodníku, nakreslit převodní charakteristiky kompresoru a expandoru,
- popsat principy a vyjmenovat základní vlastnosti impulzových modulací,
- vysvětlit princip vzniku mezisymbolových přeslechů (ISI) a Nyquistovy strategie nulových ISI v okamžicích vzorkování, nakreslit a popsat kmitočtové charakteristiky tvarovacích filtrů s umocněným kosinusovým a Gaussovským spektrem,
- vysvětlit princip a důležitost taktové synchronizace ve sdělovacích systémech, vysvětlit účel skramblování,
- popsat princip zpětného a dopředného zabezpečení přenosu proti chybám, vysvětlit princip a účel prokládání dat,
- popsat obecný princip ekvalizace přenosové funkce kanálu a vysvětlit funkci adaptivních ekvalizérů,
- vysvětlit principy základních metod multiplexování signálů a mnohonásobného přístupu ke společnému přenosovému médiu, popsat dva základní principy systémů s rozprostřeným spektrem,
- popsat ortogonální kmitočtový multiplex, definovat jeho základní parametry a vyjmenovat jeho charakteristické vlastnosti a příklady použití v praxi,
- definovat a vypočítat základní veličiny požívané v teorii informace (množství informace, entropie, redundance, vzájemná informace, kapacita kanálu), vysvětlit princip trellis kódované modulace.

Student, který si zapíše předmět, by měl mít znalosti anglického jazyka odpovídající minimálně středně pokročilé úrovni (B1 – intermediate). Dále by měl znát základní definice a charakteristiky signálů a systémů se spojitým a diskrétním časem, včetně matematického popisu a reprezentace v kmitočtové oblasti, znát hustoty a distribuční funkce základních druhů rozdělení pravděpodobnosti, mít přehled o vzorkování a filtraci signálů. Student by také měl umět počítat s logaritmy, řešit lineární rovnice, pracovat s goniometrickými funkcemi a mět používat software MATLAB. Obecně jsou požadovány znalosti z matematiky a fyziky na úrovni bakalářského studia.

PROAKIS J. G. Digital Communications. 4th ed., New York (USA): McGraw-Hill, 2001. (EN)
HAYKIN S., MOHER M. Introduction to Analog & Digital Communications. 2nd ed. New Jersey (USA): John Wiley & Sons, 2007. (EN)
SKLAR B. Digital Communications. 2nd ed. Upper Saddle River (USA): Prentice Hall, 2003. (EN)
XIONG F. Digital Modulation Techniques. 1st ed. Norwood (USA) : Artech House, 2000. 653 p. ISBN 0-89006-970-0 (EN)
HSU H. P. Schaum's Outline of Theory and Problems of Analog and Digital Communications. 2nd ed., New York (USA) : McGraw-Hill, 2003. 331 p. ISBN 0-07-140228-4 (EN)
GITLIN R. D., HAYES J. F., WEINSTEIN S. B. Data Communications Principles. New York (USA) : Plenum Press, 1992. 733 p. ISBN 0-306-43777-5 (EN)

Vyučování probíhá formou přednášek, na nichž je teorie vysvětlena s pomocí simulačních modelů v programu MATLAB-SIMULINK a řešení praktických příkladů. Pro závěrečné testování znalostí je využíván výukový systém (Moodle).

Hodnocení závisí na počtu správných odpovědí na otázky závěrečného počítačového testu ve výukovém systému Moodle. Student může získat 0 až 100 bodů, přičemž pro úspěšné absolvování předmětu musí odpovědět správně na minimálně polovinu otázek, což by odpovídalo 50 bodům. Zkouška z předmětu bude probíhat distančně.

angličtina

Přednášky:
1. Úvod do teorie signálů.
2. Linkové kódy.
3. Působení šumu při přenosu v základním pásmu.
4. Modulace s harmonickou nosnou vlnou (AM, FM, PM).
5. Základní klíčovací techniky (ASK, FSK, PSK).
6. Pokročilé klíčovací techniky - část I (QPSK, O-QPSK, MSK, FFSK, GMSK).
7. Pokročilé klíčovací techniky - část II (π/4-DQPSK, 8PSK, MQAM, CAP).
8. Mezisymbolové přeslechy a ekvalizace přenosového kanálu.
9. Impulzové modulace - část I (PAM, PWM, PPM).
10. Impulzové modulace - část II (PCM, DPCM, DM, ADM, SDM).
11. Multiplexy a mnohonásobné přístupy.
12. Působení šumu při přenosu v přeloženém pásmu a modulace v optoelektronice.
13. Úvod do teorie informace a kódování.

Cvičení na počítači:
1. Přenosový kanál s aditivním bílým normálním šumem.
2. Přizpůsobený filtr a korelační přijímač.
3. Základní klíčovací techniky (ASK, FSK, PSK).
4. Princip kvadraturních modulací (QPSK, 16QAM).
5. Impulzové modulace (DM, ADM, SDM, PCM).
6. Techniky rozprostření spektra.

Cílem předmětu je prostřednictvím odborných přednášek v anglickém jazyce naučit studenty základní principy, na nichž jsou založeny moderní komunikační technologie a zároveň je obeznámit s anglickou terminologií, slovní zásobou a specifiky anglických odborných textů z této oblasti.

Povinné je pouze absolvování všech počítačových cvičení a závěrečného počítačového testu (viz kritéria hodnocení).

• Program TECO-G magisterský navazující

  obor G-TEC , 1. ročník, letní semestr, 4 kredity, volitelný oborový
  obor G-TEC , 2. ročník, letní semestr, 4 kredity, volitelný oborový
  

13 hod., povinná

Ing. Radim Číž, Ph.D.