|
TLT-5100 Tiedonsiirtotekniikan perusteet, 5 op
|
Pekka Uotila
Luentoajat ja -paikat | Kohderyhmä, jolle suositellaan | |
Toteutus 1 |
Periodit 4 - 5 |
2. vuosikurssi
3.-n. vuosikurssi Automaatiotekniikan koulutusohjelma Signaalinkäsittelyn ja tietoliikennetekniikan koulutusohjelma Sähkötekniikan koulutusohjelma Teknis-luonnontieteellinen koulutusohjelma Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta Tietotekniikan koulutusohjelma |
Tentti, harjoitustyö ja laboratoriokoe.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
-
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 | 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. 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 ja koherentti ilmaisin. FM:n ilmaisu vaihelukon avulla. Stereoradiolähete. (2) Analogisen videosignaalin rakenne ja TV-vastaanottimen toimintaperiaate. Värikuvan RGB- ja YUV-esitykset ja PAL-videosignaali. Värikuvaputki. (3) Digitaalinen TV ja DVB-T-lähetteen rakenne. LCD-näyttö. | ||
4. | Numeerisen datan siirto ja tietoverkot: (1) Johtokoodit. Tahdistuminen bitti-, merkki- ja kehystasolla. Asynkroninen ja synkroninen siirtoperiaate. Kehysrakenteet HDLC, Ethernet, PCM30 ja SDH. Aikakanavointi, piiri- ja pakettikytkentäinen verkko. (2) Kerrosmalli, palvelun periaate, protokollan toiminta ja tehtävät. OSI- ja TCP/IP-mallit. Lähiverkon fyysinen kerros, koaksiaali- ja parikaapeliverkko, toistin ja kytkin. Lähiverkon 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. |
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)
Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
Opintomoniste | Tiedonsiirtotekniikan perusteet | Pekka Uotila | Suomi |
Opintojakso | P/S | Selite |
ELE-1020 Elektroniikan perusteet II | Suositeltava | Elektroniikan perusteet II ja Basic Communication Circuits - 1 ovat vaihtoehtoiset. |
TLT-8017 Basic Communication Circuits - 1 | Suositeltava | |
SMG-1200 Piirianalyysi II | Suositeltava |
Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa | |
Toteutus 1 | Luentoajat: Periodi 4: ke 8-10, pe 8-10 TB103 Periodi 5: pe 8-11 TB103 | Luennot Harjoitustyöt |
Lähiopetus: 0 % Etäopetus: 0 % Itseopiskelu: 0 % |