Digitalne komunikacije

Opis predmeta

Osnovne omejitve pri prenosu analognih signalov: spekter signala, popačenja na kanalu in šum. Modeli prenosnega kanala: žični kanal in mobilni radijski kanal. Amplitudna, fazna in  frekvenčna  modulacija. Frekvenčno razvrščanje  RF signalov in uporaba mešalnika. Vzorčenje in kvantizacija signalov.

Prenos podatkov z impulzi v osnovnem pasu. Intersimbolna interferenca in ekvalizacija v sprejemniku.

Zaščitno kodiranje na kanalu, zaznavanje napak  in korekcija napak. Blokovne in konvolucijske kode.

Binarni in večznakovni digitalni modulacijski postopki: amplitudni, fazni, frekvenčni in kombinirani. Modulacija z več nosilci.

Komunikacije po skupnem mediju in delitev prenosnih kapacitet. Prostorski, frekvenčni, časovni in kodni sodostop. Postopki zaseganja kanala: statično, naključno in na zahtevo.

Komunikacija z  več-antenskimi sistemi (MIMO).

Prenosni postopki v digitalni radiodifuziji (DAB in DVB).  Prenosni postopki v  žičnih in radijskih dostopovnih omrežjih (DSL, GSM .. 5G).

Cilji in kompetence

Pridobitev temeljnih znanj o delovanju digitalnih žičnih in radijskih prenosnih sistemov.

Predmet podaja znanja o omejitvah prenosnega kanala in postopkih obdelave komunikacijskih signalov, ki so potrebni za učinkovito uporabo prenosne kapacitete razpoložljivega fizikalnega komunikacijskega kanala.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja in laboratorijske vaje.

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno opravljenem modulu naj bi bili študenti zmožni:

• opisati osnovne gradnike v verigi povezav fizičnega komunikacijskega sloja,
• razložiti digitalne modulacijske postopke in postopke kodiranja,
• primerjati postopke sodostopa do skupnega fizičnega medija,
• načrtovati prenosne zmogljivosti komunikacijskih povezav,
• pojasniti delovanje prenosnih sistemov v praksi.

Reference nosilca

1. TOMAŽIČ Sašo, UMEK Anton, A simple formula for calculation of power loss in digital transmission lines, IEEE Transactions on  Communications, 1992, vol. 40, no. 3, str. 484-486.
2. ŠTULAR Mitja, UMEK Anton, LEONARDIS Savo, Tehnologija dostopovnih omrežij v informacijsko povezani družbi, EZS Ljubljana, 2000, 108 strani.
3. UMEK Anton.  Theoretical and available transmission capacity of UTP, IEEE Region 10 International Conference on Electrical and Electronic Technology TENCON 2001: proceedings. IEEE, cop. 2001, str. 698-702.
4. UMEK  Anton, ŠTULAR Mitja, TOMAŽIČ Sašo. Multiple access techniques. Encyclopedia of wireless and mobile communications. Boca Raton; New York: Taylor & Francis Group: Auerbach Publications,  cop. 2008, vol. 2, str. 900-910.
5. Umek, Anton, and Anton Kos. "The Role of High Performance Computing and Communication for Real-Time Biofeedback in Sport." Mathematical Problems in Engineering 2016 (2016).

Temeljni viri in literatura

1. Sašo Tomažič, Digitalne komunikacije, Založba FE, 2014.
2. Anton Umek, Digitalne komunikacije: študijsko gradivo in navodila za laboratorijske vaje. Ljubljana, 2012,
3. Andy Bateman, Digital Communications: Design for the Real Word, Addison Wesley, 1999.
4. Bernard Sklar, Digital Communications: Fundamentals and Applications, Prentice Hall, 2001.