455-0079/01 – Radiokomunikace v řídících systémech (RRS)
Garantující katedra | Katedra měřicí a řídicí techniky | Kredity | 4 |
Garant předmětu | doc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Bohumil Horák, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
Ročník | | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 1992/1993 | Rok zrušení | 2002/2003 |
Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti jsou seznamováni s principy přenosu informací, moderními modulačními principy a jejich volbě při návrhu bezdrátových komunikačních systémů aplikovaných v řídicí technice.
Student získá fundamentální teoretické a praktické vědomosti a zkušenosti na úrovni projektanta komunikačních systémů a sítí se zaměřením na komunikaci podporující řídicí procesy v distribuovaných systémech řízení.
Student získá fundamentální teoretické a praktické vědomosti a zkušenosti na úrovni projektanta komunikačních systémů a sítí se zaměřením na komunikaci podporující řídicí procesy v distribuovaných systémech řízení.
Vyučovací metody
Anotace
Studenti jsou seznamováni s principy přenosu informací, moderními modulačními principy a jejich volbě při návrhu bezdrátových komunikačních systémů aplikovaných v řídicí technice.
Student získá fundamentální teoretické a praktické vědomosti a zkušenosti na úrovni projektanta komunikačních systémů a sítí se zaměřením na komunikaci podporující řídicí procesy v distribuovaných systémech řízení.
V předmětu Radiokomunikace v řídicích systémech si posluchači prohloubí poznatky z předmětů Signály a soustavy I a II, seznámí se s novými informacemi z oboru zpracování a přenosu signálu. Předmět radiokomunikace v řídicích systémech je orientován aplikačně. Výuka je rozdělena do tří základních oblastí a to:
Základní modulační principy (AM, DSB-SC, FM, NBFM), aplikační možnosti.
Moderní modulační principy (FSK, SS-DS,SS-FH) a metody jejich jejich porovnávání.
Principy výběru bezdrátových komunikačních systémů při řízení technologických procesů.
Povinná literatura:
Couch, L.W. : Digital and Analog Communication Systems. McMillan Publishing Comp. New York 1989
Cooper,G.R.: Modern communications and spread spectrum. McGraw-Hill Book Comp. New York 1986
Horák,B.: Soubor výukových programů SAS III. VŠB-TU Ostrava, Ostrava 1996.
Horák,B.: Sylaby SAS III. VŠB-TU Ostrava, Ostrava 1996.
Horák,B.- Nevřiva,P.: Signály a soustavy 3. VŠB Ostrava, Ostrava 1995
Nevřiva,P.:Signály a soustavy 1. VŠB Ostrava, Ostrava 1992
Nevřiva,P.:Signály a soustavy 2. VŠB Ostrava, Ostrava 1995
Vlček,K.: Kódování v digitálních komunikacích. BEN, Praha 1997
www.tapr.org
www.arrl.com
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Samostatné úlohy, laboratorní měření:
Měření v rámci vypracování samostatných úloh absolvují studenti v pracovních skupinách - dvojicích. Pracovní skupina je považována pro účely přípravy na úlohy, vlastní měření a zpracování výsledků za základní nedělitelný celek, z něhož vyplývá, že její členové jsou hodnoceni shodným způsobem. V případě nepřítomnosti některého z členů skupiny zastávají všechna práva a povinnosti zbylí členové skupiny.
Testy.
Datum, hodina a místo konání všech testů budou studentům oznámeny nejméně 2 týdny předem. Student, který se z doložených objektivních důvodů nemůže dostavit na řádný termín, se může přihlásit na náhradní termín jako na řádný.
Pokud by muselo dojít k jakékoliv změně termínů testů, bude tato ihned studentům oznámena na přednášce nebo cvičení, písemně bude uvedena na nástěnce katedry umístěné na chodbě u místnosti A423. Sledujte tuto vývěsku.
Podmínky udělení zápočtu:
minimálně 24 bodů (max. 50 bodů) a splní podmínky
laboratorních cvičení
Podmínky testů:
Test průběžné přípravy studentů a závěrečný test student vypracovává bez použití jakékoliv literatury, poznámek a pomůcek. Požadavkem je samostatná práce studenta. Při nesamostatné práci student získá za TEST nula bodů.
Podmínky zápočtu :
Zápočet získá student, který obdrží během semestru za cvičení minimálně 24 bodů a splní podmínky laboratorních cvičení,t.j. ve stanovených termínech odevzdá obsahově a formálně správně vypracované samostatné úlohy č.1 a č.2.
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Popis pásmového signálu. S-K teorém pro pásmové signály. Obecná struktura komunikačního řetězce. Princip bezdrátového přenosu dat. Základní typy modulací. Úzkopásmové a širokopásmové komunikační systémy. Školení bezpečnosti
práce v laboratoři.
Amplitudová modulace. Základní druhy modulací, matematický popis modulovaného signálu, vlastnosti modulovaného signálu. Principy realizace modulačních a demodulačních obvodů.
Speciální typy amplitudové modulace a jejich přínos v přenosových soustavách. Matematický popis modulovaného signálu, vlastnosti modulovaného signálu. Principy a odlišnosti realizace modulačních a demodulačních obvodů.
Úhlové modulace. Matematický popis modulovaného signálu, vlastnosti modulovaného signálu. Principy realizace modulačních a demodulačních obvodů.
Speciální typy frekvenční a fázové modulace a jejich přínos v přenosových soustavách. Matematický popis modulovaného signálu, vlastnosti modulovaného signálu. Principy a odlišnosti realizace modulačních a demodulačních obvodů.
Kódování. Binární kódy. Spektrální hustota výkonu binárních signálů.
Impulsová amplitudová modulace. Vzorkování. S-K teorem.
Impulsová kódová modulace. PCM a šum. Komprese řečového signálu.
Diferenční impulsová kódová modulace. Modulace DPCM. Modulace delta. Šum u modulace delta.
Detekční metody binárních signálů. Optimální metody detekce. Detekce v základním pásmu. Detekce v šumu.
Detekce binárních signálů jako pásmových signálů. Koherentní detekce. Klíčování. Nekoherentní detekce. PSK. FSK. PPM. DPSK.
Signály s rozprostřeným spektrem. Generování signálů s rozprostřeným spektrem. PN generátory. Synchronizace. Nábojově vázané struktury.
Detekce signálů s rozprostřeným spektrem. Detekční a demodulační obvody. Synchronizace. Systémový zisk. Vliv autokorelačních vlastností aplikovaných kódů.
Aplikace systémů s rozprostřeným spektrem v komunikacích. Parametry systémů s principy SS. Násobný přístup. Šířkové omezení komunikačních kanálů uživatelů. Selektivní vyvolávání a identifikace. Rušení. Rušení systémů SS-DS. Rušení systémů SS-FH.
Spolehlivost a průchodnost ? základní pojmy. Spolehlivost sdělovacích kanálů. Metodika hodnocení průchodnosti dat. Teoretické meze průchodnosti. Vlivy a parametry ovlivňující efektivitu přenosu dat.
Cvičení:
Téma: Test č.1 a jeho vyhodnocení.
Téma: Test č.2 a jeho vyhodnocení.
Laboratoře:
Organizace laboratorních cvičení, samostatných úloh, rozdělení laboratorních měření.
Téma: Systémové prvky komunikačních řetězců. Obecné technické principy realizace modulačních a demodulačních systémů.
Zadání teoretické a praktické úlohy.
Téma: Prvky modulačních obvodů, násobiče, směšovače, detektory v obvodech zpracování pásmového signálu a jejich základní vlastnosti.
Práce na tématu samostatné úlohy.
Téma: Technická příprava, sestavení a oživení laboratorního komunikačního řetězce.
Amplitudová modulace, příprava měření a měření modulovaného signálu na AM vysílači.
Práce na tématu samostatné úlohy.
Téma: Technická příprava, sestavení a oživení laboratorního komunikačního řetězce. DSB-SC, SSB-AM, příprava měření a měření modulovaného signálu na AM vysílači.
Práce na tématu samostatné úlohy.
Téma: Technická příprava, sestavení a oživení laboratorního komunikačního řetězce. FM, NBFM, příprava měření a měření modulovaného signálu.
Práce na tématu samostatné úlohy.
Téma: Termín odevzdání teoretické části samostatné úlohy.
Diskuse nad dosaženými teoretickými výsledky.
Upřesnění praktického zadání a způsobu realizace.
Téma: Ideální, přirozené, okamžité vzorkování. Princip aplikace PCM v telekomunikacích.
Práce na tématu samostatné úlohy.
Téma: Příprava na test č.2
Práce na tématu samostatné úlohy.
Téma: Technická příprava, sestavení a oživení laboratorního komunikačního řetězce. FSK příprava měření a měření modulovaného signálu.
Práce na tématu samostatné úlohy.
Téma: Autokorelační funkce, souvislosti autokorelačních vlastností kódovaných signálů v systémech SS.
Práce na tématu samostatné úlohy.
Téma: Souvislosti vlastností kódovaných signálů a vliv na jejich synchronizační a detekční vlastnosti v systémech SS.
Práce na tématu samostatné úlohy.
Téma: Synchronizace, synchronizační obvody, vyhledávání synchronizace a udržování synchronizace, vliv vlastností přenášeného kódovaného signálu na synchronizaci v komunikačním řetězci.
Práce na tématu samostatné úlohy.
Téma: Metody porovnávání digitálních komunikačních systémů, teoretické hranice výkonu, expanzní faktor šířky pásma.
Termín odevzdání praktické části samostatné úlohy.
Zápočty.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.