|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2012-2013
TLT-5400 Digitaalinen siirtotekniikka, 7 op
|
Lisätiedot
Kurssin verkkosivut http://www.cs.tut.fi/kurssit/TLT-5400/
Vastuuhenkilö
Mikko Valkama
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritettu tentti/välikokeet ja harjoitustyö.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
Osaamistavoitteet
Kurssi keskittyy yleisimmissä digitaalisissa tiedonsiirtojärjestelmissä ja -laitteissa, kuten matkaviestimet, WLAN:t, tilaajajohdot tai TV-järjestelmät, käytettäviin siirtotekniikoihin ja signaalinmuokkausmenetelmiin. Näitä ovat mm. koodaus, modulaatio, suodatus ja ilmaisu. Kurssin suoritettuaan: ** Opiskelija osaa selittää tiedonsiirron informaatioteoreettisen perustan. Hän tunnistaa ja osaa selittää lähdekoodauksen, kanavakoodauksen ja kapasiteetti-käsitteen merkityksen tiedonsiirtotehtävän kannalta. ** Opiskelija tunnistaa ja osaa selittää digitaalisten siirtojärjestelmien peruselementit ja yleisimmät digitaaliset modulaatiot aaltomuototasolla. Hän myös osaa selittää tiedonsiirtokanavan ja elektroniikkakomponenttien aiheuttamat ilmiöt siirtojärjestelmän toiminnan kannalta. ** Opiskelija osaa analysoida digitaalisten tiedonsiirtojärjestelmien suorituskykyä linkkitasolla. Hän tunnistaa olennaisimmat analyysitekniikat ja osaa soveltaa näitä erilaisille digitaalisille aaltomuodoille. ** Opiskelija tunnistaa ja osaa selittää digitaalisten lähetinten ja vastaanotinten perustoiminnot. Opiskelija osaa selittää ilmaisuteorian perusteet ja soveltaa ilmaisuteoriaa digitaalisten vastaanotinten signaalinkäsittelyssä. ** Opiskelija osaa selittää virheidenhallintakoodauksen merkityksen ja perustoiminnan digitaalisissa siirtojärjestelmissä. Hän myös tunnistaa yleisimmät virheidenhallintamenetelmät ja miten koodien tuomaa redundanssia voidaan hyödyntää vastaanottimissa. Opiskelija osaa analysoida koodauksesta saatavaa hyötyä linkkitasolla. ** Opiskelija tunnistaa kehittyneitä digitaalisia tiedonsiirtotekniikoita, kuten hajaspektri-, monikantoaalto- ja moniantennitekniikat, ja osaa selittää näihin liittyvät perusteet.
Sisältö
| Sisältö | Ydinaines | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | 1. TIEDONSIIRRON INFORMAATIOTEOREETTINEN PERUSTA ** informaatio, entropia ja keskinäisinformaatio ** kanavan kapasiteetti ** lähdekoodaus vs. kanavakoodaus | - taajuusselektiivisen ja häipyvän kanavan kapasiteetti | |
| 2. | 2. KANTATAAJUINEN JA KANTOAALTOMODULOITU DIGITAALINEN SIIRTO ** bitit, symbolit ja aaltomuodot ** kantataajuinen pulssiamplitudimodulaatio (PAM); Nyquist pulssinmuokkaus; johtokoodaus ** lineaarinen I/Q modulaatio; reaaliset ja kompleksiset symboliaakkostot ** digitaaliset taajuusmodulaatiot | - partial response (PR) signaloinnin perusteet - scrambling - kantoaalto- ja symbolisynkronointitekniikat | |
| 3. | 3. DIGITAALISEN SIIRTOKETJUN SUORITUSKYKY ** summautuvan kohinan vaikutus; symbolivirheet, bittivirheet ja niiden todennäköisyys; Gray koodi ** spektraalinen tehokkuus ja sen hallinta; yhteys kanavan kapasiteetti teoreemaan | ||
| 4. | 4. ILMAISUTEORIA JA SYMBOLIENVÄLISEN KESKINÄISVAIKUTUKSEN HALLINTA ** statistinen päätöksenteko yleisesti; maximum likelihood (ML) ja maximum a posteriori (MAP) periaatteet ** signaaliavaruudet ja käytännön aaltomuodot; riittävä statistiikka ** yksittäisen symbolin ilmaisu; sovitettu suodatin ** symbolijonojen ilmaisu; optimivastaanottimen etupää; signaaliavaruuskäsitteistön käyttö; symbolienvälinen keskinäisvaikutus (ISI) ** nollaanpakotus, keskineliövirhe ja muut optimointikriteerit ** ML sekvenssi-ilmaisu ja Viterbi algoritmi ** kanavakorjaimet (ekvalisaattorit); lineaariset vs. epälineaariset korjaimet; adaptiiviset tekniikat | - eri adaptiiviset suodatusalgoritmit ja niiden suorituskyky; konvergenssikäyttäytyminen ja muut ominaispiirteet | |
| 5. | 5. VIRHEIDEN HALLINTA DIGITAALISISSA SIIRTOJÄRJESTELMISSÄ ** virheiden havainnointi, korjaus, ehkäisy; redundanssin käsite ** kova ja pehmeä dekoodaus; coding gain ** lohkokoodit ja konvoluutiokoodit; Viterbi dekoodaus ** koodattu modulaatio ja trelliskoodit ** lomittelu; koodien katkaisu ja punkturointi | - koodausteorian syvällisempi matemaattinen tausta | |
| 6. | 6. TIEDONSIIRTOAALTOMUOTOJEN JATKOKEHITYS ** hajaspektri- ja monikantoaaltotekniikoiden perusteet ** moniantenni-tiedonsiirron perusteet |
Opintojakson arvostelu
Arvostelussa keskitytään pitkälti ydinaineksen hallintaan.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Kirja | Digital Communication | E. A . Lee and D. G. Messerschmitt | 1.-3. painos, kustantaja Kluwer Academic Publishers | Englanti | |||
| Opintomoniste | Digitaalinen Siirtotekniikka | Mikko Valkama & Markku Renfors | Monistetaan kootusti kurssin alkaessa | Suomi |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| SGN-1201 Signaalinkäsittelyn menetelmät | Suositeltava | |
| SMG-1200 Piirianalyysi II | Suositeltava | |
| TLT-5200 Tietoliikenneteoria | Suositeltava |
Tietoa esitietovaatimuksista
Tai em. kursseja vastaavat tiedot.
Eli signaali- ja järjestelmäanalyysin perusteet, tiedonsiirtotekniikan perusteet ja tilastomatematiikan alkeet olisi siis hyvä palautella mieliin kurssin alla (joskin näitäkin kyllä matkan varrella kertaillaan).
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
|
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |
| Luennot Harjoitukset Harjoitustyöt |
Lähiopetus: 40 % Etäopetus: 0 % Itseopiskelu: 60 % |