Εισαγωγή στα Συστήματα Επικοινωνιών
Εμμανουήλ Σαγκριώτης
Το μάθημα αυτό φέρνει τον φοιτητή σε πρώτη επαφή με τα βασικά συστήματα διαβίβασης συνεχούς σήματος και διακριτών δεδομένων. Σε αυτό διδάσκονται οι βασικές λειτουργίες και ιδιότητες των συστημάτων αυτών καθώς και οι επιδόσεις στην αντιμετώπιση του θορύβου του καναλιού και οι απαιτούμενοι πόροι (Ισχύς Σήματος και Εύρος Ζώνης) για τη λειτουργία τους.
ΛιγότεραΤο μάθημα αυτό φέρνει τον φοιτητή σε πρώτη επαφή με τα βασικά συστήματα διαβίβασης συνεχούς σήματος και διακριτών δεδομένων. Σε αυτό διδάσκονται οι βασικές λειτουργίες και ιδιότητες των συστημάτων αυτών καθώς και οι επιδόσεις στην αντιμετώπιση του θορύβου του καναλιού και οι απαιτούμενοι πόροι (Ισχύς Σήματος και Εύρος Ζώνης) για τη λειτουργία τους.
Το μάθημα αυτό φέρνει τον φοιτητή σε πρώτη επαφή με τα βασικά συστήματα διαβίβασης συνεχούς σήματος και διακριτών δεδομένων. Σε αυτό διδάσκονται οι βασικές λειτουργίες και ιδιότητες των συστημάτων αυτών καθώς και οι επιδόσεις στην αντιμετώπιση του θορύβου του καναλιού και οι απαιτούμενοι πόροι (Ισχύς Σήματος και Εύρος Ζώνης) για τη λειτουργία τους.
Περίγραμμα
Περιεχόμενο μαθήματος
Στοιχεία από τη θεωρία του Μετασχηματισμού Fourier, στοιχεία από Θεωρία Πιθανοτήτων, Συνάρτηση Πυκνότητας Πιθανότητας Gaussian,εισαγωγή στις στοχαστικές διαδικασίες, εκπομπή και λήψη αναλογικού σήματος AM, FM, πολυπλεξία με διαίρεση συχνότητας επίδραση του θορύβου στα συστήματα AM, FM, συστήματα διαβίβασης διακριτών δεδομένων, βέλτιστος δέκτης για την λειτουργία συστήματος παρουσία λευκού Gaussian θορύβου (Άριστο Φίλτρο και βέλτιστος φωρατής), συστήματα M-PAM, Μ-PSK Μ-QAM, Μ-FSK, σύγκριση των επιδόσεων των συστημάτων αυτών, χωρητικότητα καναλιού, στοιχεία από την κβάντιση διακριτών δειγμάτων σήματος, συστήματα PCM, TDM, σύγκριση των επιδόσεων των συστημάτων διαβίβασης αναλογικού σήματος.
Μαθησιακοί στόχοι
Στόχος του μαθήματος είναι να αποκτηθεί η γνώση των ιδιοτήτων των βασικών συστημάτων διαβίβασης διακριτών δεδομένων και συνεχούς σήματος. Στόχο επίσης αποτελεί η απόκτηση της ικανότητας να διακρίνονται τα συστήματα αυτά σύμφωνα με τους απαιτούμενους πόρους (ισχύ σήματος και εύρος ζώνης) και την πολυπλοκότητα υλοποίησής τους.
Βιβλιογραφία
Βιβλία- κείμενα (Text/books)
- "ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ" J. Proakis, M. Salehi µετάφραση στα ελληνικά από Κ. Καρούµπαλο και άλλους, έκδοση ΕΚΠΑ. (∆ιανέµεται από το πανεπιστήµιο.)
- ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Bernard Sklar ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ(∆ιανέµεται από το πανεπιστήµιο.)
- Modern Digital and Analog Communication Systems (Oxford Series in Electrical and Computer Engineering) by B. P. Lathi and Zhi Ding (Jan 23, 2009).
- Digital Communication Systems by Simon Haykin (Feb 25, 2013).
- Digital & Analog Communication Systems (8th Edition) by Leon W. Couch (Jan 19, 2012).
Online readings
- http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-450-principles-of-digital-communications-i-fall-2006/lecture-notes/.
- http://www.ece.utah.edu/~npatwari/ece5520/lectureAll.pdf
- http://www.afidc.ethz.ch/A_Foundation_in_Digital_Communication/Getting_The_Book_files/LapidothBook.pdf
- http://www.technologyuk.net/telecommunications/index.shtml
- http://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/voice/h323/8123-waveform-coding.html
Πηγές στη βιβλιοθήκη του ιδρύματος.
- "ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ" J. Proakis, M. Salehi µετάφραση στα ελληνικά από Κ. Καρούµπαλο και άλλους, έκδοση ΕΚΠΑ. (∆ιανέµεται από το πανεπιστήµιο.)
Άλλα σχετικά ανοικτά μαθήματα άλλων ιδρυμάτων εσωτερικού ή εξωτερικού
- http://www.csd.uoc.gr/~hy530/
- http://eclass.uop.gr/courses/TST233/
Άρθρα
- Shannon C. E. “A Mathematical Theory of Communication”, Bell Sys. Tech. J. Vol 27 pp 379-423, July 1948.
- Shannon C. E. “A Mathematical Theory of Communication”, Bell Sys. Tech. J. Vol 27 pp 623-656, October 1948.
- Arthurs and H. Dym, “On the optimum detection of digital signals in the presence of white Gaussian noise-a geometric interyetation and a study of three basic data transmission systems, I R E TRANS. ON COMMUNICATION SYSTEMS, vol. cs-IO, pp. 336-372; December,. 1962.
- Charles R. Chan “Performance of digital phase-modulation communication systems,” IRE TRANS. ON COMMUNICATION SYSTEMS, vol. cs-7, pp. 3-6; May, 1959.
- SI J. G. Lawton, “Comparison of binary data transmission systerns,” Proc. Nat’l Convention on Military Electronics, pp. 54-61;
Προαπαιτούμενα
- Πιθανότητες και Στατιστική (Κ13) http://eclass.uoa.gr/courses/D18/
- Σήματα και Συστήματα (Κ11) http://eclass.uoa.gr/courses/D94/
Προτεινόμενα συγγράμματα
- "ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ" J. Proakis, M. Salehi µετάφραση στα ελληνικά από Κ. Καρούµπαλο και άλλους, έκδοση ΕΚΠΑ. (∆ιανέµεται από το πανεπιστήµιο.)
- ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Bernard Sklar ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ
- SLIDES Μαθήµατος και Φροντιστηριακές Ασκήσεις από το site του Μαθήµατος (eclass)
- Schaum's Analog And Digital Communications ,Hsu ,Shaum 2003.
Στοιχεία από τη θεωρία του Μετασχηματισμού Fourier, στοιχεία από Θεωρία Πιθανοτήτων, Συνάρτηση Πυκνότητας Πιθανότητας Gaussian,εισαγωγή στις στοχαστικές διαδικασίες, εκπομπή και λήψη αναλογικού σήματος AM, FM, πολυπλεξία με διαίρεση συχνότητας επίδραση του θορύβου στα συστήματα AM, FM, συστήματα διαβίβασης διακριτών δεδομένων, βέλτιστος δέκτης για την λειτουργία συστήματος παρουσία λευκού Gaussian θορύβου (Άριστο Φίλτρο και βέλτιστος φωρατής), συστήματα M-PAM, Μ-PSK Μ-QAM, Μ-FSK, σύγκριση των επιδόσεων των συστημάτων αυτών, χωρητικότητα καναλιού, στοιχεία από την κβάντιση διακριτών δειγμάτων σήματος, συστήματα PCM, TDM, σύγκριση των επιδόσεων των συστημάτων διαβίβασης αναλογικού σήματος.
Στόχος του μαθήματος είναι να αποκτηθεί η γνώση των ιδιοτήτων των βασικών συστημάτων διαβίβασης διακριτών δεδομένων και συνεχούς σήματος. Στόχο επίσης αποτελεί η απόκτηση της ικανότητας να διακρίνονται τα συστήματα αυτά σύμφωνα με τους απαιτούμενους πόρους (ισχύ σήματος και εύρος ζώνης) και την πολυπλοκότητα υλοποίησής τους.
Βιβλία- κείμενα (Text/books)
- "ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ" J. Proakis, M. Salehi µετάφραση στα ελληνικά από Κ. Καρούµπαλο και άλλους, έκδοση ΕΚΠΑ. (∆ιανέµεται από το πανεπιστήµιο.)
- ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Bernard Sklar ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ(∆ιανέµεται από το πανεπιστήµιο.)
- Modern Digital and Analog Communication Systems (Oxford Series in Electrical and Computer Engineering) by B. P. Lathi and Zhi Ding (Jan 23, 2009).
- Digital Communication Systems by Simon Haykin (Feb 25, 2013).
- Digital & Analog Communication Systems (8th Edition) by Leon W. Couch (Jan 19, 2012).
Online readings
- http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-450-principles-of-digital-communications-i-fall-2006/lecture-notes/.
- http://www.ece.utah.edu/~npatwari/ece5520/lectureAll.pdf
- http://www.afidc.ethz.ch/A_Foundation_in_Digital_Communication/Getting_The_Book_files/LapidothBook.pdf
- http://www.technologyuk.net/telecommunications/index.shtml
- http://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/voice/h323/8123-waveform-coding.html
Πηγές στη βιβλιοθήκη του ιδρύματος.
- "ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ" J. Proakis, M. Salehi µετάφραση στα ελληνικά από Κ. Καρούµπαλο και άλλους, έκδοση ΕΚΠΑ. (∆ιανέµεται από το πανεπιστήµιο.)
Άλλα σχετικά ανοικτά μαθήματα άλλων ιδρυμάτων εσωτερικού ή εξωτερικού
- http://www.csd.uoc.gr/~hy530/
- http://eclass.uop.gr/courses/TST233/
Άρθρα
- Shannon C. E. “A Mathematical Theory of Communication”, Bell Sys. Tech. J. Vol 27 pp 379-423, July 1948.
- Shannon C. E. “A Mathematical Theory of Communication”, Bell Sys. Tech. J. Vol 27 pp 623-656, October 1948.
- Arthurs and H. Dym, “On the optimum detection of digital signals in the presence of white Gaussian noise-a geometric interyetation and a study of three basic data transmission systems, I R E TRANS. ON COMMUNICATION SYSTEMS, vol. cs-IO, pp. 336-372; December,. 1962.
- Charles R. Chan “Performance of digital phase-modulation communication systems,” IRE TRANS. ON COMMUNICATION SYSTEMS, vol. cs-7, pp. 3-6; May, 1959.
- SI J. G. Lawton, “Comparison of binary data transmission systerns,” Proc. Nat’l Convention on Military Electronics, pp. 54-61;
- Πιθανότητες και Στατιστική (Κ13) http://eclass.uoa.gr/courses/D18/
- Σήματα και Συστήματα (Κ11) http://eclass.uoa.gr/courses/D94/
- "ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ" J. Proakis, M. Salehi µετάφραση στα ελληνικά από Κ. Καρούµπαλο και άλλους, έκδοση ΕΚΠΑ. (∆ιανέµεται από το πανεπιστήµιο.)
- ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Bernard Sklar ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ
- SLIDES Μαθήµατος και Φροντιστηριακές Ασκήσεις από το site του Μαθήµατος (eclass)
- Schaum's Analog And Digital Communications ,Hsu ,Shaum 2003.
Περιλαμβάνει ανασκόπηση των μαθηματικών εννοιών και εργαλείων που θα χρησιμοποιηθούν στο μάθημα από τις Πιθανότητες και τα Σήματα, καθώς και τα στοιχειώδη για την κωδικοποίηση συμβόλων πηγής με πεπερασμένο αλφάβητο.
Λέξεις κλειδιά: Πιθανότητα Υποσυνθήκη και Απoκοινού, Φυσικό Κανάλι, Διακριτό Κανάλι, Πιθανότητα Σφάλματος Διακριτού Καναλιού.
Περιλαμβάνει τα κριτήρια λήψης απόφασης της τιμή του συμβόλου που έχει σταλεί σε διακριτό κανάλι με βάση το ενθόρυβο δείγμα στο δέκτη. Η υλοποίηση των κριτηρίων αυτών εξειδικεύεται για κάθε γνωστό αστερισμό.
Λέξεις κλειδιά: Κριτήριο ML, Κριτήριο Ελάχιστης Απόστασης, Αστερισμός PAM PSK QAM FSK
Περιλαμβάνει τις τεχνικές δημιουργίας διακριτών καναλιών με τη χρήση παλμοσειρών και κυματοσειρών που διαβιβάζονται μέσα από φυσικά κανάλια. Υπολογίζεται η μορφή του άριστου φίλτρου για τη μέτρηση πλάτους κυματομορφής παρουσία λευκού Gaussian θορύβου. Αναλύονται οι επιδόσεις των συστημάτων PAM, PSK, QAM, FSK.
Λέξεις κλειδιά: Βέλτιστο Φίλτρο, Σύμφωνα Συστήματα, PLL.
Περιλαμβάνει τη σύγκριση των πιο πάνω συστημάτων σε σχέση με τους απαιτούμενους από αυτά πόρους (Εύρος Ζώνης και Ισχύ Σήματος Εισόδου). Επίσης παρουσιάζονται τα θεωρητικά όρια που περιορίζουν τη λειτουργία οποιουδήποτε υλοποιήσιμου συστήματος διαβίβασης διακριτών δεδομένων.
Λέξεις κλειδιά: Δείκτης Ποιότητας Αστερισμού, Όριο Shannon, Υλοποιήσιμα Συστήματα.
Περιλαμβάνει την εξέταση του ψηφιακού συστήματος που διαβιβάζει διακριτά συνεχές σήμα και αναλύει την επίδοσή του σε σχέση με τους πόρους που χρησιμοποιεί.
Λέξεις κλειδιά: Δειγματοληψία, Κβάντιση, Ποιότητα στο Μεγάφωνο, Αναλογικό και Λογαριθμικό PCM.
Περιλαμβάνει την περιγραφή των συστημάτων διαβίβασης συνεχούς σήματος με τεχνικές αναλογικής διαμόρφωσης. Γίνεται ανάλυση των επιδόσεων των συστημάτων αυτών παρουσία θορύβου και σύγκριση με τις επιδόσεις του PCM.
Λέξεις κλειδιά: Διαμόρφωση Πλάτους, Διαμόρφωση Γωνίας, ΑΜ, FM.
Φροντιστηριακές Ασκήσεις
Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα
Αρ. Επισκέψεων : 0
Αρ. Προβολών : 0
Ημερολόγιο
Ανακοινώσεις
- - Δεν υπάρχουν ανακοινώσεις -