Obrada signala u komunikacijama

Opis predmeta

Modeliranje prijenosnih sustava. Prijenos u osnovnom i transponiranom frekvencijskom području. Multipleks. Kontinualne modulacije. Koherentna i nekoherentna detekcija. Obrada realnih i kompleksnih signala. Hilbertova transformacija. Analitički signal. Kompleksna ovojnica. Osnovna građa prijemnika. Programski definiran radio (SDR). Obrada signala u programski definiranom radiju. Digitalna množila, CIC decimatori i interpolatori, filtri i demodulatori. Implementacija postupaka za formiranje i prijem moduliranih signala na DSP procesorima i namjenskom digitalnom sklopovlju. Mjera kvalitete prijenosa. Pulsno kodne modulacije. Prijenos pulseva u osnovnom i transponiranom frekvencijskom području. Optimalan prijemnik. Vjerojatnost pogrešne detekcije bita i simbola. Preslušavanje između simbola (ISI) i njegovo uklanjanje. Korekcija nesavršenosti kanala. Signali u vektorskom prostoru. Gram-Schmidt ortogonalizacija. Digitalni modulacijski postupci. Sinkronizacija takta u prijenosnim sustavima. Frekvencijski multipleks s ortogonalnim podnosiocima (OFDM). Dizajn unutrašnjeg i vanjskog prijamnika. Primjeri žičnih i bežičnih komunikacijskih sustava. Upotreba Matlaba u modeliranju i analizi komunikacijskih sustava.

Ishodi učenja

  1. objasniti determinističke i stohastičke procese u komunikacijskim sustavima
  2. razlikovati osnovne i napredne arhitekture analognih i programski definiranih prijemnika
  3. analizirati algoritme za kompleksnu obradu signala koji se koriste u digitalnim odašiljačima i prijemnicima
  4. objasniti efekte do kojih dolazi zbog neidealnih parametara analognih podsustava u komunikacijskim sustavima
  5. razviti dijelove komunikacijskih sustava kao što su fitri, Hilbertovi transformatori, množila, decimatori i interpolatori, modulatori i demodulatori, sintezatori frekvencije
  6. razviti ponašajni model programski definiranog prijemnika u Matlab okruženju
  7. integrirati implementabilne modele programski definiranog prijemnika na platformama koje sadrže DSP procesore ili namjensko digitalno sklopovlje (ASIC)

Oblici nastave

Predavanja

-

Auditorne vježbe

-

Laboratorij

-

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 0 % 20 % 0 % 20 %
Međuispit: Pismeni 0 % 40 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 40 %
Ispit: Pismeni 50 % 100 %
Napomena / komentar

Student stječe pravo na prolaz ako je na pisanim provjerama stekao barem 50% bodova.

Tjedni plan nastave

  1. Hilbertova transformacija, Analitički signal, Filtri s kompleksnim koeficijentima
  2. Kompleksno miješanje, Kompleksna ovojnica, Odašiljač. Prijamnik
  3. Modulacija amplitude, Modulacija frekvencije, Modulacija faze, Sklopovi modulatora
  4. Sklopovi demodulatora, Usporedba modulaciskih postupaka. Kvaliteta modulacije, SNR u nelinearnim sklopovima
  5. Vrste prijemnika, Superheterodinski prijemnik, Faktor šuma prijemnika, Osjetljivost prijemnika
  6. Minimalni signal koji se može detektirati, Dinamičko područje, Odabir međufrekvencije. područje bez intermodulacija, Arhitekture digitalnih prijamnika
  7. Uzorkovanje u osnovnom i transponiranom frekvencijskom području, Uzorkovanje kvadraturnih signala, Utjecaj podrhtavanja brida takta, Izvori šuma u AD pretvornicima, Utjecaj nelinearnosti, Podrhtavanje
  8. Međuispit
  9. Dobitak uslijed obrade, Digitalno miješalo, CIC decimator i interpolator, Numerički upravljan oscilator
  10. Automatska regulacija pojačanja, Analiza duljine riječi
  11. Strukture koje ne sadrže množila, DSP u odnosu na ASIC i FPGA
  12. Diskretna modulacija amplitude, Diskretna modulacija frekvencije, Diskretna modulacija faze, Kvadraturna amplitudna modulacija (QAM), Modulacija s minimalnim razmakom frekvencija (MSK). GMSK, Demodulacija i vjerojatnost pogrešnog prijenosa bita, Gram Schmidt ortogonalizacija
  13. Svrha i načini realizacije, Ujednačavanje kanala u OFDM sustavima, Problem omjera maksimalne i srednje snage. Analiza interferencije između nosilaca, Adaptivna modulacija i kapacitet. waterfilling algoritam, Višestruki pristup - OFDMA
  14. Obnavljanje frekvencije nosioca i frekvencije uzorkovanja, Korekcija nesavršenosti kanala, Dizajn unutrašnjeg i vanjskog prijamnika
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Audiotehnologije i elektroakustika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Automatika i robotika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektroenergetika (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Elektroničko i računalno inženjerstvo (profil)
(2. semestar)
Elektronika (profil)
Izborni predmeti profila (2. semestar)
Elektrostrojarstvo i automatizacija (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo (profil)
(2. semestar)
Komunikacijske i svemirske tehnologije (profil)
Izborni predmeti profila (2. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
Izborni predmet profila (2. semestar)
Računalno modeliranje u inženjerstvu (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Računarska znanost (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o mrežama (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)
Znanost o podacima (profil)
Slobodni izborni predmeti (2. semestar)

Literatura

M. Vučić (2020.), Obrada signala u komunikacijama - Materijali za predavanja, FER-ZESOI
G. Molnar, M. Vučić (2016.), Laboratorijske vježbe iz obrade signala u komunikacijama, FER-ZESOI
G. Molnar, M. Vučić (2013.), Obrada signala u komunikacijama - Zadaci za vježbu, FER-ZESOI
S. Haykin, M. Moher (2009.), Communication Systems, Yohn Wiley & Sons, Inc.
Sanjit K. Mitra, Sanjit Kumar Mitra (2011.), Digital Signal Processing, McGraw-Hill Europe

Za studente

Izvedba

ID 222555
  Ljetni semestar
5 ECTS
R0 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
12 Auditorne vježbe
20 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

88 izvrstan
75 vrlo dobar
62 dobar
50 dovoljan