Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/ήτρια θα είναι σε θέση να:

• αναλύει τα βασικά υποσυστήματα ενός συστήματος ψηφιακών επικοινωνιακών,
• υπολογίζει την ενέργεια ενός σήματος πεπερασμένης ενέργειας και τη μέση ισχύ ενός σήματος ισχύος,
• υπολογίζει το φάσμα ενός σήματος,
• εκτιμά τη μέση ισχύ τυχαίων σημάτων,
• σχεδιάζει τον αστερισμό σήματος μιας ψηφιακής διαμόρφωσης,
• αναλύει τις ιδιότητες μιας ψηφιακής διαμόρφωσης χρησιμοποιώντας τον αστερισμό σήματος,
• σχεδιάζει τον αποδιαμορφωτή συσχέτισης για δοθέντα σήματα μετάδοσης,
• σχεδιάζει τον αποδιαμορφωτή προσαρμοσμένου φίλτρου για δοθέντα σήματα μετάδοσης,
• επιλέγει το κατάλληλο κριτήριο ανίχνευσης,
• υπολογίζει την πιθανότητα σφάλματος ανίχνευσης για AWGN διαύλους,
• συγκρίνει διαμορφώσεις ως προς την επίδοση τους παρουσία θορύβου και το απαιτούμενο εύρος ζώνης μετάδοσης,
• σχεδιάζει σήματα για κανάλια περιορισμένου εύρους ζώνης,
• σχεδιάζει συστήματα για κανάλια με παραμορφώσεις,
• αναλύει συστήματα πολυπλεξίας και πολλαπλής πρόσβασης.

 

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις.
• Αυτόνομη Εργασία.
• Ομαδική Εργασία.
• Σχεδιασμός και διαχείριση έργων.
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Το μάθημα διαιρείται σε 5 ενότητες και παρουσιάζεται με 26 διαλέξεις.

1. Ενότητα 1: Εισαγωγή, Σήματα και Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα.
   Διάλεξη 1: Στοιχεία ενός συστήματος ψηφιακών επικοινωνιών, μαθηματικά μοντέλα για κανάλια επικοινωνίας.
   Διάλεξη 2: Σήματα συνεχούς και διακριτού χρόνου. Μελέτη σημάτων στο πεδίο του χρόνου και στο πεδίο των συχνοτήτων.
   Διάλεξη 3-4: Βασικές έννοιες τυχαίων διαδικασιών. Gaussian και λευκές διαδικασίες.
2. Ενότητα 2: Μετατροπή Αναλογικού Σήματος σε Ψηφιακό.
   Διάλεξη 5-6: Δειγματοληψία και κβάντιση. Παλμοκωδική διαμόρφωση (PCM).
   Διάλεξη 7: Διαφορική παλμοκωδική διαμόρφωση (DPCM) , δέλτα διαμόρφωση (ΔΜ).
3. Ενότητα 3: Ψηφιακή Μετάδοση μέσω Καναλιού Προσθετικού Λευκού Gaussian Θορύβου.
   Διάλεξη 8: Γεωμετρική αναπαράσταση των σημάτων μετάδοσης.
   Διάλεξη 9: Μονοδιάστατες Ψηφιακές διαμορφώσεις βασικής ζώνης και ζώνης διέλευσης (Μ-PAM, M-ASK).
   Διάλεξη 10-11: Δισδιάστατες Ψηφιακές διαμορφώσεις βασικής ζώνης και ζώνης διέλευσης (Μ-PSK, M-QAM).
   Διάλεξη 12-13: Πολυδιάστατες Ψηφιακές διαμορφώσεις βασικής ζώνης και ζώνης διέλευσης (M- PPM, Μ-FSK).
   Διάλεξη 14-15: Βέλτιστος δέκτης για ψηφιακά διαμορφωμένα σήματα παρουσία προσθετικού λευκού Gaussian θορύβου.
   Διάλεξη 16-18: Πιθανότητα σφάλματος στην ανίχνευση σήματος παρουσία προσθετικού λευκού Gaussian θορύβου.
   Διάλεξη 19: Συγκριτική ανάλυση επίδοσης των μεθόδων διαμόρφωσης.
4. Ενότητα 4: Ψηφιακή Μετάδοση μέσω AWGN Καναλιού Περιορισμένου Εύρους Ζώνης.
   Διάλεξη 20-21: Κανάλια περιορισμένου εύρους ζώνης. Φάσμα ισχύος ψηφιακά διαμορφωμένων σημάτων.
   Διάλεξη 22-23: Σχεδιασμός σήματος για κανάλια περιορισμένου εύρους ζώνης. Σχεδιασμός συστήματος για κανάλια με παραμορφώσεις.
5. Ενότητα 5: Πολυπλεξία και Πολλαπλή Πρόσβαση
   Διάλεξη 24: Τεχνικές πολυπλεξίας FDM και TDM. Διαμόρφωση πολλαπλών φερουσών και ορθογώνια πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (OFDM).
   Διάλεξη 25-26: Τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης FDMA, TDMA και CDMA.

 

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος προκύπτει από το σταθμισμένο μέσο όρο των βαθμών
-της ενδιάμεσης γραπτής εξέτασης στη διδαχθείσα μέχρι την ημερομηνία εξέτασης ύλη (30%),
-της τελικής γραπτής εξέτασης σε όλη τη διδαχθείσα ύλη (50%) και
-της εργαστηριακής εργασίας (project) (20%).

 

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. PROAKIS J. and SALEHI M., Συστήματα Επικοινωνιών, 2η Έκδοση, Εκδόσεις Φούντας, 2016.
2. SKLAR B., Ψηφιακές Επικοινωνίες, 2η Έκδοση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2012.
3. HAYKIN S. and Moher M., Συστήματα Επικοινωνίας, 5η Έκδοση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2010.
4. Rappaport T., Wireless Communications, Prentice Hall, 2η Έκδοση, 2002.
5. Glover I. and Grant P., Digital Communications, Prentice Hall, 1998