521361A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA II

Samankaltaiset tiedostot
521357A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA I

521330A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA

521330A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA KURSSI ANALOGISEN JA DIGITAALISEN TIEDONSIIRRON TEORIASTA JA TOTEUTUSMENETELMISTÄ

TIETOLIIKENNETEKNIIKKA I A

JATKUVAN AWGN-KANAVAN KAPASITEETTI SHANNON-HARTLEY -LAKI

MONITILAISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka II Osa 18 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

VAIHEKOHERENTIT BINÄÄRISET KANTOAALTOMODULAATIOT JA NIIDEN VIRHETODENNÄKÖISYYDET

521329A LANGATTOMAN TIETOLIIKENTEEN HARJOITUSTYÖ NI USRP-2900 OHJELMISTORADIO NI LABVIEW OHJELMISTOALUSTALLA

BINÄÄRISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka II Osa 11 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

INFORMAATIOTEORIA & KOODAUS TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka II Osa 28 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

HARJOITUSTEN UUDISTAMINEN SEKÄ TIETOLIIKENNETEKNIIKKAA VIIKKO-, VÄLI-, JA LOPPUKOKEILLA SUORITETTUNA: SUORITUSTAPOJEN VERTAILU

ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät

LUKU 7 TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka I Osa 30 Kari Kärkkäinen Kevät 2015

ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät. Yleistä

Helsinki University of Technology Laboratory of Telecommunications Technology

Radioamatöörikurssi 2016

LUKU 6 TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS

Radioamatöörikurssi 2017

MULTIPLEKSOINTIMENETELMÄT FDM, TDM, CDM JA QM. Tietoliikennetekniikka I A Kari Kärkkäinen Osa 22 1 (16)

SIGNAALITEORIAN KERTAUSTA OSA 2

Helsinki University of Technology

Helsinki University of Technology

KAISTANLEVEYDEN JA TEHON KÄYTÖN KANNALTA OPTIMAALINEN MODULAATIO TRELLISKOODATTU MODULAATIO (TCM)

SIGNAALITEORIAN JATKOKURSSI 2003

A! Modulaatioiden luokittelu. Luento 4: Digitaaliset modulaatiokonstellaatiot, symbolijonolähetteet. ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät

MULTIPLEKSOINTIMENETELMÄT FDM, TDM, CDM JA QM

ELEC-C7230 Tietoliikenteen siirtomenetelmät

Radiokurssi. Modulaatiot, arkkitehtuurit, modulaattorit, ilmaisimet ja muut

Helsinki University of Technology

LUKU 3 ANALOGISET KANTOAALTO- JA PULSSIMODULAATIOMENETELMÄT A Tietoliikennetekniikka I Osa 8 Kari Kärkkäinen Kevät 2015

1 Määrittele seuraavat langattoman tiedonsiirron käsitteet.

Suodatus ja näytteistys, kertaus

ELEC-C5210 Satunnaisprosessit tietoliikenteessä

nykyään käytetään esim. kaapelitelevisioverkoissa radio- ja TVohjelmien

TAAJUUDEN SIIRTO JA SEKOITUS VÄLITAAJUUSVASTAANOTIN & SUPERHETERODYNEVASTAANOTTO

Lähettimet ja vastaanottimet

TAAJUUDEN SIIRTO JA SEKOITUS VÄLITAAJUUSVASTAANOTIN ELI SUPERHETERODYNEVASTAANOTTO

LUKU 3 ANALOGISET KANTOAALTO- JA PULSSIMODULAATIOMENETELMÄT

LUKU 3 TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka I Osa 23 Kari Kärkkäinen Kevät 2015

S Tietoliikennetekniikan perusteet. Jukka Manner Teknillinen korkeakoulu

SYMBOLIVIRHETODENNÄKÖISYYDESTÄ BITTIVIRHETODENNÄKÖISYYTEEN

Kapeakaistainen signaali

esimerkkejä erilaisista lohkokoodeista

TLT-5400 DIGITAALINEN SIIRTOTEKNIIKKA

Algebralliset menetelmät virheenkorjauskoodin tunnistamisessa

Kanavat eivät ole enää pelkästään broadcasting käytössä Uudet palvelut kuten teräväpiirtolähetykset vaativat enemmän kapasiteettia

Ohjelmistoradio tehtävät 4. P1: Ekvalisointi ja demodulaatio. OFDM-symbolien generoiminen

ANALOGISET PULSSIMODULAATIOT PAM, PWM JA PPM

Tietoturva. 0. Tietoa kurssista P 5 op. Oulun yliopisto Tietojenkäsittelytieteiden laitos Periodi / 2015

TIETOLIIKENNEVERKKOJEN OPISKELU TTY:llä

JOHDANTO TIETOLIIKENNEJÄRJESTELMIIN

Radioamatöörikurssi 2012

S Tietoliikennetekniikan perusteet. Luento Informaatioteorian alkeita Tiedonsiirron perusteet

12. Luento. Luento 12 Modulaatio. Oppenheim luku 8 soveltuvin osin. Koherentti ja epäkoherentti analoginen modulaatio Digitaalinen modulaatio

Internet ja tietoverkot

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

DIGITAALISET PULSSIMODULAATIOT M JA PCM A Tietoliikennetekniikka I Osa 21 Kari Kärkkäinen Kevät 2015

IARU Reg. 1 V/U/SHF-taajuusjakosuositus

WIMAX-järjestelmien suorituskyvyn tutkiminen

MAANPUOLUSTUSKORKEAKOULU VIRHEENKORJAUSALGORITMIT. Kandidaatintutkielma. Kadetti Ville Parkkinen. 99. kadettikurssi Maasotalinja

Nämä ovat siis minimivaatimukset, enemmänkin saa ja suositellaan

Uuden sukupolven HF-kommunikaatiotekniikka

ELEC-C5070 Elektroniikkapaja (5 op)

Tietoliikenteen fyysinen kerros. Tietoliikenne kohtaa todellisuuden Kirja sivut 43-93

Langaton tietoliikenne 1

Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu Korvaavuusluettelo

Radiotekniikan perusteet BL50A0301

Signaalien datamuunnokset

Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu Korvaavuusluettelo

Radioamatöörikurssi 2018

Digitaalinen signaalinkäsittely Johdanto, näytteistys

Tiedonsiirron perusteet ja fyysinen kerros. Tietoliikenne kohtaa todellisuuden OSI-mallin alimmainen kerros Kirja sivut 43-93

1. Perusteita Äänen fysiikkaa. Ääniaalto. Aallonpituus ja amplitudi. Taajuus (frequency) Äänen nopeus

ELEKTRONIIKAN JA TIETOLIIKENNETEKNIIKAN TUTKINTO-OHJELMA. Tietoliikennetekniikan opintosuunta

Satelliittipaikannus

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

ANALOGISET PULSSIMODULAATIOT PAM, PWM JA PPM

Helsinki University of Technology

Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu Korvaavuusluettelo

Digitaalinen tiedonsiirto ja siirtotiet. OSI-kerrokset

Tietokoneverkot. T Tietokoneverkot (4 op) viimeistä kertaa CSE-C2400 Tietokoneverkot (5 op) ensimmäistä kertaa

Signaalien datamuunnokset. Digitaalitekniikan edut

TIIVISTELMÄRAPORTTI. Virheenkorjauskoodien tunnistus signaalitiedustelussa

Virheen kasautumislaki

ELEKTRONISET TOIMINNOT

VIRHEENKORJAUS JA -ILMAISU

2. Perusteoriaa signaaleista

Johdatus ohjelmointiin C-kielellä P Ohjelmoinnin perusteet C-kielellä A Ohjelmointityö

Laitteita - Yleismittari

Modulaatio. f C. amplitudimodulaatio (AM) taajuusmodulaatio (FM)

Digitaalinen audio & video I

6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin Näytteenotto analogisesta signaalista DA-muuntimet 4


Ensimmäinen välikoe. Kurssin voi suorittaa tentillä tai kahdella välikokeella

Peruskerros: OFDM. Fyysinen kerros: hajaspektri. Hajaspektri: toinen tapa. FHSS taajuushyppely (frequency hopping)

SGN-4200 Digitaalinen audio

Amplitudimodulaatio (AM) Esitys aikatasossa

Tiedonsiirron perusteet ja fyysinen kerros. Tietoliikenne kohtaa todellisuuden OSI-mallin alimmainen kerros "Miten siirretään yksi bitti"

Tutkintovaatimukset suoraan DI-vaiheeseen valituille

83950 Tietoliikennetekniikan työkurssi Monitorointivastaanottimen perusmittaukset

Transkriptio:

1 521361A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA II KURSSI DIGITAALISEN TIEDONSIIRRON PERUSTEISTA KARI KÄRKKÄINEN Tietoliikennetekniikan osasto, huone TS439 kk@ee.oulu.fi, puh: 029 448 2848, http://www.ee.oulu.fi/~kk/ https://noppa.oulu.fi/noppa/kurssi/521361a/etusivu

521361A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA II 2 Laajuus: 3 op. Suoritus: 4 viikkokokeella tai loppukokeella Loppukoe: PE 17.12, klo 16.00-19.00 Viikkokoeajat: ilmoitetaan myöhemmin Opetusajat: MA klo 12-14 (L10), KE klo 12-10 (L10), ja PE klo 8-10 (L10) Laskuharjoitukset integroitu luentojen lomaan! Sekä luokka- että kotilaskuharjoituksia Suositellaan ilmoittautumaan sekä Optimaan että Weboodiin, jotta saat postit Optimasta ja kurssi näkyy Lukkarissa. Tiedotteita lähetetään sekä Optiman että Nopan kautta. Oppimateriaali ilmestyy TTK-Optimaan syksyn kuluessa. Vaaditut esitiedot: Signaalianalyysi Myös Tietoliikennetekniikka I kurssin tiedoista hyötyä, joskaan ei vaatimus

SUORITUSTAVAT & TENTTISÄÄNNÖT 3 Mahdollista suorittaa: 4 viikkokokeella (noin ¼ alueesta kuhunkin) 2h opetusaikoina jälkimmäisellä tunnilla, kesto 45-60 min, muutama pikkukysymys/viikkokoe Loppukokeella tenttipäivinä, kesto 3 h, 5 kysymystä Eivät ole toisensa poissulkevia voi yrittää molemmilla tavoilla. Kynnysehtona kustakin viikkokokeesta saatava vähintään ¼ kokeen maksimipistemäärästä. Läpäisyyn tarvitaan noin puolet kummankin koetyypin maksimipistesummasta. Yhden kynnysehdon alittaneen tai poissa ollun viikkokokeen paikkomahdollisuus myöhemmin. Viimeisen 4. viikkokokeen jälkeinen paikkomahdollisuusaika ilmoitetaan myöhemmin (mikäli tarvitaan).

SUORITUSTAVAT & TENTTISÄÄNNÖT 4 Viikkokokeet tehdään kaksipuoleiselle kysymyspaperille, jossa paikat lyhyitä vastauksia varten. Loppukoe normaalin osaston tenttikäytännön mukaisesti tavallisille konsepteille. Osallistujilla oltava hyväksytyt funktiolaskimet. Mikäli standardilaskinta ei ole, niitä saatavilla kokeessa. Viikkotentistä saa poistua 20 minuutin jälkeen. Viikkokokeet pyritään arvostelemaan mahdollisimman nopeasti. Kysyttävää? Alustava aikataulu (muutokset mahdollisia)

KURSSIN ASEMA KANDIOPINNOISSA 5 DIPLOMITYÖ TÄYDENTÄVÄ MODUULI DI-opinnot SYVENTÄVÄ MODUULI OPINTOSUUN. MODUULI Kandiopinnot OPINTOSUUNNALLE VALMISTAVAT OPINNOT & KANDITAATINTYÖ YHTEISET AINEOPINNOT TLT II kuuluu tänne YHTEISET PERUSOPINNOT

KURSSIN TAVOITTEET 6 Ainetasoinen kurssi tietoliikenneteoreettisille opinnoille. Pohjana TIL-kandikursseille: Tietoliikenteen simuloinnit ja työkalut Tietoliikkennetekniikan laboratoriotyöt Esitellään tärkeimpien amplitudin, vaiheen ja taajuuden modulointiin perustuvien digitaalisten tiedonsiirtomenetelmien teroreettiset periaatteet sekä niiden toteutusmenetelmät. Tarkastellaan modulaatioiden suorituskykyjä AWGN-kohinan ja radiosignaalin monitie-etenemisen vallitessa. Tarkastellaan kaistarajoituksen ja monitie-etenemisen vaikutusta ja niiden vaimennusmenetelmiä. Tarkastellaan informaatioteorian, sekä lähteen ja kanavakoodauksen (virheen korjaava koodaus) perusteita Luodaan pohja digitaalisen siirtotekniikan syventävien DI-kurssien ymmärtämiselle.

KURSSIKIRJA & MATERIAALIT 7 Kalvot perustuvat kirjaan: R.E. Ziemer & W.H. Tranter, Principles of Communications: Systems, Modulation and Noise, 6. Painos, John Wiley & Sons, 736 s., 2010. Kirja saatavilla kurssikirjastosta. Kalvot pdf-muodossa TTK-Optimassa. Käydään läpi valikoiden oppikirjan sivut alueilla: luku 4 (ss. 210-240), luku 8 (ss. 384-453), luku 9 (ss. 460-499, ss. 510-512, ss. 522-526, ss. 537-539, ss. 542-546), luku 10 (ss. 573-585), luku 11 (ss. 606-661). Kurssikalvojen pääsisällön ja laskujen omaksuminen Optimasta riittää kuitenkin kurssin läpäisyyn. Kalvoissa käytetty kuvia muistakin lähteistä, mm.: B. Sklar: Digital Communications Fundamentals and Applications, 2. painos, Prentice Hall, 1079 s., 2001. Erityisen hyvä oheislukemisto. S. Benedetto & E. Biglieri: Principles of Digital Transmission with Wireless Applications, Kluwer Academic Pub., 855 s., 1999.

KURSSIKIRJA & MATERIAALIT 8 Pdf-kalvosarjassa esiintyy otsikossa (S) merkittyjä syventäviä kalvoja. Ne ovat lähinnä taustoittavaa lisämateriaalia, jotka eivät kuulu tenttivaatimuksiin. Kannatta kuitenkin silmäillä niitä. Tutoriaalipankki (eivät kuulu kurssivaatimuksiin): http://www.ee.oulu.fi/~kk/tlt2_tutoriaalit.html Tutorial-materiaalista tn. hyötyä työelämässä, jos toimit langattoman siirron rkaisujen parissa.

KÄSITELTÄVIÄ ASIAKOKONAISUUKSIA 9 Digitaalisen tiedonsiirtojärjestelmien peruslohkot ja luokittelu Tiedonsiirtokanava, AWGN -kanava Kantataajuisen (baseband) järjestelmän BEP Optimaalinen sovitettu suodatin vastaanotin ja BEP-suorituskyky Antipodaalisen ja ortogonaalisen modulaation periaatteet Värillinen ei-valkoinen kohina ja sen sovitettu suodatin (MF) Amplitudinsiirtoavainnus (ASK) ja sen BEP Vaiheensiirtoavainnus (PSK) ja BPSK sekä niiden BEP Taajuudensiirtoavainnus (FSK) ja sen BEP Differentiaalinen PSK (DPSK) ja sen BEP Modulaatiomenetelmien ominaisuuksien ja suorituskykyjen vertailu, vaihekoherenttiuden vaikutus suorituskykyyn Kaistarajoitetut siirtokanavat symbolien välinen keskinäisvaikutus (ISI) Nyquistin ja kohotetun kosinin pulssimuodot, kanavakorjaimet Monitie-eteneminen & häipyminen: diversiteetti- ja RAKE-tekniikat Monikantoaaltomenetelmät: MCM & OFDM

KÄSITELTÄVIÄ ASIAKOKONAISUUKSIA 10 Monitilaiset menetelmät: QPSK, OQPSK, MSK, MPSK, QAM, MFSK Hajaspektri-, CDMA-, ja solukkojärjestelmien perusteet Informaatioteorian perusteet: informaation mitta, entropian käsite Diskreetti siirtokanava & kanavamatriisi Erilaiset entropian lajit, keskimääräinen siiretty informaatio Siirtokanavan kapasiteetti & Shannon-Hartleyn laki Shannonin 1. ja 2. teoreema Lähteenkoodaus: Shannon-Fano ja Huffman -koodaukset Tehorajoitetut vs. kaistarajoitetut siirtojärjestelmät Virheenkorjaavan kanavakoodauksen perusteet: o Peruskäsitteitä, koodien luokittelu, koodisuhde, Hamming-paino ja etäisyys o Purskevirheiden korjaus olineaariset lohkokoodit o Pariteetintarkistuskoodit o Toistokoodit o Hamming ja BCH koodit o Sykliset koodit o Konvoluutiokoodit ja Viterbi -algoritmi o Kanavakoodauksella saavutettava suorituskykyetu: koodausvahvistus

KERTAUSTA TLT I -KURSSISTA 11 Tietoliikennejärjestelmän peruslohkot ja jaottelu: Analoginen vs. digitaalinen sanoman/informaation tyypistä riippuen Kantataajuinen (baseband) signaali: Informaatiosignaali ilman modulaatiota Kantoaaltomoduloitu (bandpass) signaali: Informaatio moduloitu kantoaallon amplitudiin, vaiheeseen, tai taajuuteen Lineaarinen modulaatio: Amplitudin modulointi esim. analogiset DSB, AM, SSB, VSB Epälineaarinen modulaatio: Vaihekulman modulointi (amplitudi vakio) esim. analogiset PM, FM Koherentti: Tarvitaan vaihekoherentti ilmaisukantoaalto vastaanottimessa Epäkoherentti: Vastaanottimen ei tarvitse tietää lähettimen oskillaattorin vaihetta Ilmaisu esim. verhokäyräilmaisimella AM-ilmaisin Pulssimodulaatio Näytteistetyn sanoman näyte koodataan pulssin parametriksi

KERTAUSTA TLT I -KURSSISTA 12 Nyt ovat siis samat siniaallon kantoaaltomodulaation (amplitudi, vaihe, taajuus) perusperiaatteet käytössä kuin analogisissa menetelmissä TLT I kurssissa. HUOM: SM-radiosignaali on aina analoginen sekä analogisilla että digitaalisilla kantoaaltomodulaatioilla vastaanottimen RF-osiin asti ennen ilmaisua! Vasta symbolipäätöksenteon jälkeen ilmaisussa signaali muuttu takaisin diskreettiarvoiseksi digitaaliseksi informaatioksi.

RYHDYMME TARKASTELEMAAN TÄLLAISTA 13