Opinto-opas 2005-2006

TLT-5100 TIEDONSIIRTOTEKNIIKAN PERUSTEET, 5 op
Introduction to telecommunications

Opintojakson vastuuhenkilö
Pekka Uotila

Opettajat
Pekka Uotila
Lehtori
Huone TC228
Puh. (03) 3115 2694

Luentoajat ja -paikat
Per IV: Keskiviikko 8 - 10, TB103

Toteutuskerrat
Toteutus 1
  Periodi 1 Periodi 2 Periodi 3 Periodi 4 Periodi 5 Kesä Opetuskieli
Luento - - - 4 h/vko+ 3 h/vko - Vain suomeksi
Harjoitustyö - - - 15 h/per+ 15 h/per - Vain suomeksi
Tentti   Vain suomeksi
(Lukuvuoden 2005-2006 aikataulu)

Tavoitteet
Tavoitteena on oppia tietoliikennetekniikan perusteet teoreettisista lähtökohdista käytännön sovelluksiin. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa tarkastella sekä informaatiota kuljettavan signaalin että signaalia käsittelevän piirielementin ominaisuuksia niin aika- kuin taajuustasossakin. Hän tuntee modulaatiotavat, tunnistaa lähettimen ja vastaanottimen rakenneosat ja ymmärtää niiden tehtävät. Hän ymmärtää analogisen ja numeerisen tiedonsiirron erot ja tuntee tietokoneiden välisen kommunikaation periaatteet. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa käyttää laboratorion perusmittalaitteita.

Sisältö
Sisältöalue Ydinaines Täydentävä tietämys Erityistietämys
1. Signaalit ja kanava
Fourier-sarja, kompleksinen Fourier-sarja, Fourier-muunnos. Signaalin amplitudi- ja vaihespektri. Siirtofunktio, amplitudi- ja vaihevaste. Lineaariset vääristymät, suotimet. Teho- ja energiaspektri, desibeli tehojen ja jännitteiden suhteena. 		      
2. Modulaatio
(1) Analogiset modulaatiot aika- ja taajuustasossa: AM, DSB, SSB, VSB, QAM. Neliölakimodulaattori, balansoitu modulaattori ja kytkinmodulaattori. SSB-vaiheistusmenetelmä. Taajuusmodulaatio ja sen spektri, Besselin funktiot. VCO. Carsonin sääntö.
(2) Numeerinen modulaatio ja modeemi. ASK, FSK, PSK, QPSK ja QAM. IQ-modulaattori, konstellaatio, bitti- ja baudinopeudet. 		      
3. Radio ja TV
(1) Superheterodynevastaanotin. Säädettävän paikallisoskillaattorin toteutusperiaatteita. Vaihelukko ja PLL-viritin. Välitaajuussuodin. Verhokäyräilmaisin. Koherentti ilmaisu ja kantoaallon uudelleen generointi: PLL, Costas loop ja pilottisignaali. FM:n ilmaisu PLL:n avulla. Stereoradiolähete.
(2) Videosignaalin rakenne ja kaistanleveys. Kuvan lomitus, juova- ja kenttätahti. TV-kameran ja vastaanottimen toimintaperiaate. Värikuvan RGB- ja YUV-esitykset, luminanssi- ja krominanssisignaalit ja niiden limittyminen taajuustasossa. PAL-videosignaali, väripalkkikuva ja viivelinjakampasuodin. Värikuvaputki, sen osat ja toimintaperiaate. Väri-TV-standardit. 		 Digitaalinen radio ja TV.    
4. Numeerisen datan siirto
ja tietoverkot
(1) Johtokoodit. Tahdistuminen bitti-, merkki- ja kehystasolla. Asynkroninen ja synkroninen siirtoperiaate. Kehysrakenteet Bisync, HDLC, token ring, Ethernet, PCM30, ATM ja SDH. Aikakanavointi, piiri- ja pakettikytkentä, verkko.
(2) Kerrosmalli, palvelun periaate, protokollan toiminta ja tehtävät. OSI- ja DoD-mallit. V.24 ja modeemin liitäntä, AT-komennot. Lähiverkon fyysinen kerros, koaksiaali- ja parikaapeliverkko, toistin ja kytkin. Lähiverkon MAC-kerros, kilpavarausperiaate. TCP- ja IP-protokollat Ethernetin kehyksessä, esimerkkipakettien analysointi. 		      
5. Laboratoriotyö
Työssä tutkittavat asiat sekä mitataan laboratoriossa että ratkaistaan matemaattisesti työselostuksessa.
(1) Välineet: signaaligeneraattori, analoginen oskilloskooppi, yleismittari, teholähde.
(2) Kondensaattorin ominaisuudet, vaihe-ero ja impedanssin käsite.
(3) RC-suodin, siirtofunktio, sisäänmeno- ja ulostuloimpedanssi.
(4) LC-suodin, resonanssi, kaistanpäästösuodin.
(5) Amplitudimodulaatio ja verhokäyräilmaisin. Taajuusmodulaatio, vaihelukko ja PLL-ilmaisin. 		      

Suoritusvaatimukset
Tentti Harjoitustyö Laboratoriokoe

Opintojakson arviointikriteerit
Tenttiin perustuva arviointi mittaa kurssin ydinaineksen omaksumista. Henkilökohtaisella laboratoriokokeella varmistetaan, että työryhmän kukin jäsen on perehtynyt työn teoriaan, laitteisiin ja mittausmenetelmiin. Laboratoriotyön selostus vaikuttaa kurssin arvosanaan.

  • Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

    • Oppimateriaali
    Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL,painos,saatavuus... Tenttimateriaali Kieli
    Kirja Tietoliikenteen tekniikka Pekka Uotila   Painokset 2 - 4 Kyllä  Suomi 
    Opintomoniste Johdatus tietoliikennetekniikkaan Pekka Uotila   Vuosittain uusi painos. Yhteistilaus kurssin alkaessa. Kyllä  Suomi 

    Esitiedot
    Tunnus Nimi OP P/S
    ELE-1020 Elektroniikan perusteet II 6 Pakollinen
    SMG-1200 Piirianalyysi II 5 Suositeltava
    TLT-8016 Basic Analog Circuits 6 Pakollinen

    Tietoa esitietovaatimuksista
    Elektroniikan perusteet II ja Basic Analog Circuits ovat vaihtoehtoiset.

    Huomautuksia
    Opintomoniste on osittain englanninkielinen.

  • Opintojakson osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan.

    • Opintojaksokorvaavuus
    83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan

    Opintojakson kotisivu

    Viimeksi muokattu 07.03.2005
    MuokkaajaPekka Uotila