Popis předmětu - A2M37KDK

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
A2M37KDK Kódování v digitálních komunikacích Rozsah výuky:3+1c
Garanti:  Role:PO,V Jazyk výuky:CS
Vyučující:  Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13137 Kreditů:5 Semestr:L

Anotace:

Předmět rozšiřuje a prohlubuje témata základního předmětu DKM v těchto hlavních oblastech. 1) Teorie informace vytváří fundamentální rámec pro hlubší pochopení principů kódování, adaptace, sdílení kanálu a diversity/multiplexnosti MIMO systémů. 2) Rozvíjíme pokročilejší partie kódování, zejména pak turbo-kódy, LDPC kódy a space-time kódy pro MIMO. 3) Vysvětlujeme velmi důležité partie iterativních metod dekódování turbo a LDPC kódů.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: AD2M37KDK

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A2M37KDK

Cíle studia:

Broadening students knowledge on digital communication.

Osnovy přednášek:

1. Teorie informace, základní pojmy, entropie, vzájemná informace.
2. Kapacita kanálu (ergodická, neergodická, diskrétní, AWGN, MIMO), kódovací teorémy.
3. Mnohouživatelské systémy, MAC a BC kanál, kapacitní region. Sdílení CDMA, FDMA, TDMA, SDMA. Kódy a dekódovací strategie pro MAC a BC kanály (DPC kódy, MU dekódování).
4. Adaptivní modulace a kódování. Adaptační algoritmy, kapacita.
5. Space-Time MIMO systémy. Diversita, multiplexní zisk, kapacita. Postačující statistika, MRC.
6. Kódy nad konečným tělesem GF(m). Polynomiální representace. Obecné vlastnosti a struktury.
7. Kódovací/dekódovací algoritmy lineárních a cyklických kódů (Hamming, BCH, RS,...). Chybovost dekódování.
8. Konvoluční kódy (rekursivní, nerekursivní). Vlastnosti, struktury. Polynomiální representace. Přenosová funkce.
9. Kódovací/dekódovací algoritmy konvolučních kódů. Chybovost dekódování.
10. Kódy v konstelačním prostoru. Mřížkové kódy TCM. Diferenční kódy.
11. Turbo-kódy, LDPC kódy. Reprezentace kódu grafem.
12. Iterativní algoritmy dekódování. FBA algoritmus a Soft-In Soft-Out bloky.
13. SPA algoritmus na faktorovém grafu.
14. Space-Time kódy pro MIMO systémy (blokové, mřížkové, vrstvené).

Osnovy cvičení:

1. Kapacita a kapacitní region pro ukázkové kanály.
2. Implementace adaptivní modulace a kódování (water-filling).
3. Implementace diversitního příjmu pomocí MRC.
4. Přenosová funkce FSM kódu. Spektrum volné vzdálenosti.
5. Implementace turbo-kódu a LDPC.
6. Iterativní dekóder (FBA, SPA/FG).
7. Vyhodnocení projektů.

Literatura:

1. J. Sýkora: Teorie digitální komunikace. Praha: ČVUT. 2001
2. J. G. Proakis: Digital Communications. McGraw-Hill. 2001
3. D. Tse, P. Viswanath: Fundamentals of Wireless Communications, Cambridge University Press, 2005
4. E. Biglieri: Coding for Wireless Channels, Springer, 2005
5. B. Vucetic, J. Yuan: Space-Time Coding, John Wiley & Sons, 2003
6. Goldsmith: Wireless communications, Cambridge University Press, 2005
7. B. Vucetic, J. Yuan: Turbo codes - principles and applications, Kluwer academic publishers, 2000
8. Oppermann I., Hamalainen M., Iinatti J.: UWB theory and applications, John Wiley & Sons, 2004
9. Meyr, H., Moeneclaey, M., Fechtel, S. A.: Digital Communication Receivers-Synchronization, Channel Estimation and Signal Processing. John Wiley. 1998
10. Mengali, U., D'Andrea, A. N.: Synchronization Techniques for Digital Receivers. Plenum Press. 1997
11. R. E. Blahut: Algebraic codes for data transmission, Cambridge University Press, 2006
12. T. M. Cover, J. A. Thomas: Elements of Information Theory, John Wiley & Sons, 1991
13. S. M. Kay: Fundamentals of statistical signal processing-estimation theory, Prentice-Hall 1993
14. S. M. Kay: Fundamentals of statistical signal processing-detection theory, Prentice-Hall 1998

Požadavky:

see moodle.feld.cvut.cz

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 21+3c

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A2M37KDK

Klíčová slova:

Kódování, modulace, MIMO

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPIB Před zařazením do oboru V
MPEEM1 Technologické systémy V 2
MPEEM5 Ekonomika a řízení elektrotechniky V 2
MPEEM4 Ekonomika a řízení energetiky V 2
MPEEM3 Elektroenergetika V 2
MPEEM2 Elektrické stroje, přístroje a pohony V 2
MPKME1 Bezdrátové komunikace PO 2
MPKYR4 Letecké a kosmické systémy V 2
MPKYR1 Robotika V 2
MPKYR3 Systémy a řízení V 2
MPKYR2 Senzory a přístrojová technika V 2


Stránka vytvořena 19.7.2019 17:51:25, semestry: Z,L/2020-1, L/2018-9, Z,L/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.