Κωδικός Μαθήματος |
||
Τύπος Μαθήματος |
Μικτό - Υποχρεωτικό |
|
Κατηγορία Μαθήματος |
ΜΕ |
|
Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας |
Θεωρία |
2 |
Ασκήσεις Πράξης |
0 |
|
Εργαστήριο |
2 |
|
Πιστωτικές Μονάδες |
Θεωρία |
3 |
Εργαστήριο |
2 |
|
ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ |
5 |
Στόχος / Σκοπός μαθήματος
Το μάθημα παρέχει στο σπουδαστή το απαραίτητο υπόβαθρο για την κατανόηση της τεχνολογίας των ψηφιακών επικοινωνιών. Στόχος είναι η σχεδίαση και αξιολόγηση των επιδόσεων μιας ολοκληρωμένης ψηφιακής ζεύξης. Επίσης γίνεται μια εισαγωγή στα δίκτυα υπολογιστών.
Περιγραφή μαθήματος - Θεωρητικό μέρος του μαθήματος
Ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας, Στοχαστικές διαδικασίες, Κώδικες παράστασης δεδομένων, Δειγματοληψία αναλογικών σημάτων, Μετάδοση δεδομένων σε βασική ζώνη, Θόρυβος στις ψηφιακές επικοινωνίες, Τεχνικές ψηφιακής διαμόρφωσης, Πολυπλεξία σημάτων, Εισαγωγή στα δίκτυα υπολογιστών.
Ακολουθεί αναλυτικό περίγραμμα του μαθήματος κατανεμημένο σε δεκατρείς εκπαιδευτικές εβδομάδες :
Εβδομάδα |
Π ε ρ ι γ ρ α φ ή |
1η |
Μοντέλο ενός συστήματος επικοινωνίας, διατάξεις μια επικοινωνιακής ζεύξης, κανάλι επικοινωνίας, πρωτόκολλα εκπομπής |
2η |
Στοχαστικές διαδικασίες, πιθανότητες, τυχαίες μεταβλητές, απόκριση συστήματος σε τυχαία είσοδο, φασματική πυκνότητα ισχύος |
3η |
Κώδικες παράστασης δεδομένων, δυαδική σηματοδοσία, σηματοδοσία πολλών επιπέδων, χωρητικότητα καναλιού, ρυθμός μεταφοράς πληροφορίας, εντροπία |
4η |
Δειγματοληψία αναλογικών σημάτων, κβάντιση, διαμόρφωση PCM, διαμόρφωση δέλτα, προσαρμοστική διαμόρφωση δέλτα |
5η |
Μετάδοση δεδομένων σε βασική ζώνη, διασυμβολική παρεμβολή, φιλτράρισμα καναλιού κατά Nyquist, διάγραμμα οφθαλμού, φίλτρα ανυψωμένου συνημιτόνου, προσαρμοσμένα φίλτρα |
6η |
Θόρυβος σε ένα ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας, θερμικός θόρυβος, πηγές θορύβου, παραμόρφωση απολαβής, παραμόρφωση φάσης |
7η |
Ψηφιακή διαμόρφωση πλάτους ASK, απαιτούμενο εύρος ζώνης, ασύμφωνη ανίχνευση, σύμφωνη ανίχνευση, ρυθμός εμφάνισης σφαλμάτων |
8η |
Ψηφιακή διαμόρφωση συχνότητας FSK, απαιτούμενο εύρος ζώνης, ασύμφωνη ανίχνευση, σύμφωνη ανίχνευση, ρυθμός εμφάνισης σφαλμάτων |
9η |
Ψηφιακή διαμόρφωση φάσης PSK, απαιτούμενο εύρος ζώνης, βρόχος Costa, διαφορική κωδικοποίηση δεδομένων, ρυθμός εμφάνισης σφαλμάτων |
10η |
Ψηφιακή διαμόρφωση πολλών επιπέδων, Μ-αδική ψηφιακή διαμόρφωση πλάτους, συχνότητας και φάσης, ρυθμός εμφάνισης εσφαλμένων συμβόλων, Συνδυασμένη ψηφιακή διαμόρφωση πλάτους και φάσης QAM, σύγκριση μεθόδων ψηφιακής διαμόρφωσης |
11η |
Τεχνικές ψηφιακής διαμόρφωσης πολλών χρηστών, πολλαπλή πρόσβαση με διαίρεση συχνότητας FDMA, πολλαπλή πρόσβαση με διαίρεση χρόνου TDMA, πολλαπλή πρόσβαση με διαίρεση κώδικα CDMA |
12η |
Εισαγωγή στε δίκτυα Η/Υ, Internet, πρότυπα δικτύωσης και οργανισμοί προτυποποίησης, το μοντέλο αναφοράς OSI, ανίχνευση και διόρθωση λαθών |
13η |
Δρομολόγηση (routing) σε IP δίκτυα, επίπεδο μεταφοράς, πρωτόκολλα TCP και UDP, επίπεδο εφαρμογών, θέματα ασφάλειας δικτύων υπολογιστών, κρυπτογραφία, ψηφιακές υπογραφές, ψηφιακά πιστοποιητικά, PGP, firewalls |
Εργαστηριακό Μέρος Μαθήματος
Το εργαστηριακό μέρος του μαθήματος περιλαμβάνει την εξομοίωση της λειτουργίας ενός τηλεπικοινωνιακού συστήματος καθώς και των κυριότερων τεχνικών ψηφιακής διαμόρφωσης σε περιβάλλον MATLAB.
Ακολουθεί αναλυτικό περίγραμμα του εργαστηρίου κατανεμημένο σε δεκατρείς εκπαιδευτικές εβδομάδες :
Εβδομαδιαίο πρόγραμμα
Εβδομάδα |
Π ε ρ ι γ ρ α φ ή |
1η |
Δειγματοληψία, παλμοκωδική διαμόρφωση – PCM |
2η |
Προσθήκη τυχαίου θορύβου για την αποφυγή παραμόρφωσης λόγω κβάντισης - Dithering |
3η |
Διαμόρφωση δέλτα και προσαρμοστική διαμόρφωση δέλτα |
4η |
Διαμόρφωση με κλείδωμα αλλαγής πλάτους - ASK |
5η |
Αποδιαμόρφωση σήματος ASK |
6η |
Διαμόρφωση με κλείδωμα αλλαγής συχνότητας - FSK |
7η |
Αποδιαμόρφωση σήματος FSK |
8η |
Διαμόρφωση με κλείδωμα αλλαγής φάσης - PSK |
9η |
Αποδιαμόρφωση σήματος - PSK |
10η |
Κωδικοποιητής – αποκωδικοποιητής φωνής |
11η |
Μ-αδική διαμόρφωση ASK |
12η |
Μ-αδική διαμόρφωση FSK, PSK |
13η |
Ορθογώνιο ASK 8 επιπέδων - QASK |
Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα
Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση :
- Να μελετήσουν θεωρητικά τη δειγματοληψία και κβάντιση ενός αναλογικού σήματος
- Να εξετάσουν συγκριτικά τις διάφορες τεχνικές ψηφιακές διαμόρφωσης ως προς την απόδοσης τους και την ανοσία που παρουσιάζουν στην παρείσφρηση τυχαίου θορύβου.
- Να εκτελέσουν κατά το δυνατόν ρεαλιστικές προσομοιώσεις των παραπάνω σε περιβάλλον MATLAB.
Προσόντα και ειδικότητα του εκπαιδευτικού που απαιτούνται για την εφαρμογή και την επίτευξη των μαθησιακών στόχων του μαθήματος : Κατάλληλη εκπαιδευτική, ερευνητική, επιστημονική, επαγγελματική εμπειρία στο γνωστικό αντικείμενο της Ανάλυσης Σχεδίασης Τηλεπικοινωνιακών Συστημάτων.
Διδακτικά βοηθήματα
- Ν. Γυφτόπουλος, Μετάδοση δεδομένων και δίκτυα υπολογιστών, εκδότης Β. Γκιούρδας.
- Καραγιαννίδης Γ., Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα, εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοι, 2010.