Analyse van digitale communicatiesystemen (B-KUL-H05B6A)
Doelstellingen
Aan het einde van deze cursus heeft de student een praktische kennis van zowel smalbandige als breedbandige transmissietechnieken (modulatietechnieken). Dit betreft zowel het spectrum als de bitfoutkans. Daarnaast heeft hij een basisinzicht in de verschillende technieken voor foutcorrectie bij een digitale transmissie.
Begintermen
Basiskennis van digitale communicatietechnieken zoals die verworven is in het OPO H01L4A 'Digitale en analoge communicatie' van de bachelor ingenieurswetenschappen (hoofd- of nevenrichting elektrotechniek).
Volgtijdelijkheidsvoorwaarden
Dit opleidingsonderdeel is een voorwaarde voor het opnemen van volgende opleidingsonderdelen:
H05J6A : Modelling and Performance Analysis of Telecom Networks (Niet meer aangeboden dit academiejaar)
H09M0A : P&D Information Systems and Signal Processing
H0E91A : P&D ICT Security and Networks
Identieke opleidingsonderdelen
Dit opleidingsonderdeel is identiek aan de volgende opleidingsonderdelen:
H05A0A : Analysis of Digital Communication Systems
Plaats in het onderwijsaanbod
- Master in de ingenieurswetenschappen: elektrotechniek (Leuven) (Elektronica en chipontwerp) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: elektrotechniek (Leuven) (Energiesystemen en automatisatie) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: elektrotechniek (Leuven) (ICT-beveiliging en netwerken) 120 sp.
- Master in de ingenieurswetenschappen: elektrotechniek (Leuven) (Informatiesystemen en signaalverwerking) 120 sp.
Onderwijsleeractiviteiten
2.41 sp. Analyse van digitale communicatiesystemen (B-KUL-H05B6a)
Inhoud
Signalen voor banddoorlaatcommunicatie
- De complexe omhullende
- Stochastische processen (Banddoorlaatvoorstelling, Eigenschappen van WSS banddoorlaatprocessen
Analoge banddoorlaatcommunicatie
- Lineaire modulatietechnieken (Amplitudemodulatie, Dubbele-zijbandmodulatie met onderdrukte draaggolf (DSB-SC), Asymmetrische-zijbandmodulatie, Enkele-zijbandmodulatie, residuele-zijbandmodulatie)
- Hoekmodulatie (Fasemodulatie en frequentiemodulatie, ‘Preemphasis’ en ‘Deemphasis’
- Ruis bij analoge communicatiesystemen (AM coherent, AM product-detectie, AM omhullende-detectie, DSB-SC, SSB, Hoekmodulatie, PM, FM, FM met drempelverlaging, FM met deemphasis, Vergelijking van analoge transmissietechnieken)
Televisie
- Zwart-wit-televisie en Kleuren-televisie
- Digitale televisie
Digitale banddoorlaatcommunicatie
- Binair gemoduleerde banddoorlaat signalering (On-Off Keying (OOK), Binary Phase Shift Keying (BPSK), Frequency Shift Keying (FSK))
- Meerniveau-banddoorlaat modulatie (QPSK en MPSK, Quadrature Amplitude Modulation (QAM), PSD voor MPSK en QAM)
- Minimum Shift Keying (MSK) (Verband tussen MSK en OQPSK, PSD van MSK, Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK), Generatie van MSK)
- Spectrale efficiëntie van digitale banddoorlaatcommunicatie
- Foutkans voor binaire signalering (Algemene resultaten, Resultaten voor Gaussische ruis, Witte Gaussische ruis en aangepast filter, Gekleurde Gaussische ruis en aangepast filter)
- Coherente detectie van binaire signalen (On-off keying, Binary-phase-shift keying, Frequency-shift keying)
- Niet-coherente detectie van binaire signalen (On-off keying, Frequency-shift keying, Differential phase-shift keying)
- Quadrature phase-shift keying en minimun-shift keying
- Vergelijking van digitale signalerings-systemen
- Meerkanaalsmodulatie (Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Discrete MultiTone (DMT))
- Spread-spectrum systemen (Direct sequence, Frequency hopping)
Digitale modulatietechnieken in de signaalruimte
- Geometrische voorstelling van signalen en van Gaussische ruis
-Coherente detectie van signalen met ruis: maximale-waarschijnlijkheidsdetectie
- De correlatie-ontvanger
- Foutwaarschijnlijkheid
Kanaalcodering
- Foutdetectie en –correctie
- Discrete kanalen zonder geheugen
- Lineaire blokcodes (syndroom, minimale afstanden, decodering)
- Cyclische codes (generator- en pariteitscontroleveelterm, coder, syndroomberekening, belangrijke codes)
- Convolutiecodes
Studiemateriaal
De slides gebruikt tijdens de lessen zijn de koop bij het VTK. Het handboek is bij het VTK en de Leuvense boekhandel te koop: Leon W. Couch 'Digital and ananolg communication systems'.
Toelichting werkvorm
Dit is een klassiek hoorcollege met interactie tussen studenten en docent.
0.59 sp. Analyse van digitale communicatiesystemen: opdracht (B-KUL-H05R8a)
Toelichting werkvorm
Vier oefenzittingen.
Evaluatieactiviteiten
Evaluatie: Analyse van digitale communicatiesystemen (B-KUL-H25B5b)
Toelichting
Dit examen is een open-boekexamen.
Wel toegelaten zijn:
- cursusmatriaal= de afdruk van de powerpoint slides (uitgave VTK)
- naslagwerk= het handboek van Couch (Digital and analog communication systems) en de copies van Haykin
- een rekenmachine
Niet toegelaten: elk ander document of elektronisch toestel