Цифрова обробка сигналів мобільного звязку

Мета дисципліни –  вивчення фізичних принципів та законів роботи електричних кіл. 

Завдання  дисципліни:  надання знань та навичок проектування та розрахунків електричних кіл, вміння обирати оптимальні варіанти для вирішення необхідної задачі при створенні радіоелектронних та телекомунікаційних пристроїв.
 
 
Основні результати навчання
*
Брати  участь у проектуванні нових (модернізації існуючих) телекомунікаційних  систем,  інфокомунікаційних, телекомунікаційних мереж, радіотехнічних систем та систем телевізійного й радіомовлення тощо.
Знати та уміти розраховувати та розробляти кодери та декодери для блочного та потокового методів кодування цифрових сигналів, амплітудного кодування сигналів для зниження похибки помилково прийнятого біта, а також вміти розраховувати ці помилки в залежності від параметрів каналу зв’язку та метода передачі сигналу. Уміти застосувати доцільний метод розрахунку сигналів та процесів, вміти проводити їх аналіз, синтез сигналів та вузлів пристроїв; обґрунтувати електричну схему після і до розрахунків; виконувати експериментальні дослідження електричних кіл, вузлів пристроїв, та пристроїв та  використовувати вимірювальне обладнання для аналізу параметрів  пристроїв та вузлів.
Вміти застосовувати знання в галузі інформатики й сучасних інформаційних  технологій,  обчислювальної  і мікропроцесорної  техніки  та  програмування,    програмних засобів для розв’язання спеціалізованих задач та практичних проблем у галузі професійної діяльності.
Брати  участь  у  створенні  прикладного  програмного забезпечення  для  елементів  (модулів,  блоків,  вузлів) телекомунікаційних  систем,  інфокомунікаційних, телекомунікаційних мереж, радіотехнічних систем та систем телевізійного й радіомовлення тощо.
 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
*
Л – лекційні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
*
*
Тематика та види навчальних занять
*
тиждень 
Л 1. Дискретні сигнали. 
Л 2. Накладення спектрів. Дискретизація низькочастотних сигналів.
ЛЗ 1. Методи формування дискретних сигналів.
СРС. К.

*
2 тиждень
Л 3.  Дискретизація смугових сигналів. Інверсія спектру при смуговій дискретизації.
ЛЗ 2. Формування аналогових фільтрів у середовищі Матлаб та їх використання.
СРС. К.
*
3 тиждень 
Л 4. Дискретне перетворення Фур’є та його властивості. 
Л 5. Утікання спектру ДПФ. Вікна. Гребінкові спотворення. Доповнення нулями.
ЛЗ 3. Формування моделі передавача та модулятора дискретних сигналів з амплітудними модуляціями (АМ, DSB, SSB)/
СРС. К.

*
4 тиждень
Л 6. Швидке перетворення Фур’є (проріджування по частоті, проріджування по часу). 
ЛЗ 4. Формування моделі передавача та модулятора дискретних сигналів з частотною модуляцією ( BFSK, MSK).
СРС. К.
*
5 тиждень  
Л 7. Введення у цифрові фільтри. Типи цифрових фільтрів.
Л 8. Математична модель дискретного сигналу. Z — перетворення.
ЛЗ 5. Формування моделі передавача та модулятора дискретних сигналів з фазовою модуляцією ( РSK, QPSK).
Моделювання приймача (демодулятора) дискретних сигналів
СРС. К.

6 тиждень 
Л 9. Властивості Z — перетворення. Дискретні кола.
ЛЗ 6. Формування моделі передавача та модулятора дискретних сигналів з амплітудно-фазовою модуляцією (QAM4, QAM16).
СРС. К.
*
7 тиждень
Л 10. Елементи дискретних кіл. Загальне рівняння дискретного кола.
Л 11. Передавальна функція дискретних систем.
ЛЗ 7. Формування моделі передавача та модулятора дискретних сигналів з OFDM 
          мультиплексуванням (та, QAM16 у кожному каналі) — 16 частотних каналів..
СРС. К.

*
8 тиждень  
Л 12. Канонічна форма цифрового кола (фільтра). Стійкість рекурсивних кіл. Частотні 
          характеристики.
ЛЗ 8. Формування моделей та вивчення властивостей каналів зв’язку.
СРС. К.
МКР 1.

*
9 тиждень
Л 13. Типові ланки дискретних кіл (1-го та 2-го порядків).
Л 14. З’єднання типових ланок дискретних кіл та систем.
ЛЗ 9. Моделювання приймача (демодулятора) дискретних сигналів з амплітудними модуля -
         ціями.
СРС. К.

*
10 тиждень
Л 15. Метод змінних станів дискретних кіл. Методи рішення рівнянь станів дискретних
          кіл. Дискретні фільтри та їх синтез. Постанова задачі та етапи синтезу.
ЛЗ 10. Моделювання приймача (демодулятора) дискретних сигналів з частотною та фазовою модуляціями.
СРС. К.

11 тиждень 
Л 16. Вимоги до аналогового фільтру прототипу. Розрахунок НЧ прототипу.
Л 17. Синтез фільтрів з кінцевою імпульсною характеристикою (КІХ).
ЛЗ 11. Моделювання приймача (демодулятора) дискретних сигналів з QAM модуляціями.
СРС. К.
*
12 тиждень
Л 18. Синтез дискретних фільтрів верхніх частот, смугових та ежекторних фільтрів.
ЛЗ 12. Моделювання приймача (демодулятора) дискретних сигналів OFDM.
СРС. К.
*
13 тиждень 
Л 19. Цифрові фільтри. Шуми квантування та помилки округлення. Граничні цикли.
Л 20. Швидка реалізація фільтру за допомогою швидкого перетворення Фур’є. 
ЛЗ 13. Синтез КІХ та БІХ фільтрів в середовищі Матлаб.
СРС. К.
*
14 тиждень
Л 21. Перетворення частот (проріджування, інтерполяція, передискретизація сигналів).
ЛЗ 14. Перенос частоти без перемножування на частоту f/2 а частоту f/4. Вивчення спектрів таких сигналів.
СРС. К.

15 тиждень 
Л22. Фільтри Гілберта.
ЛЗ 15. Вивчення методів синтезу фільтрів Гілберта.
СРС. К.
МКР 2.
*
*
Індивідуальна робота – Розрахункова графічна робота.

Метою розрахункової графічної роботи (РГР) є вивчення надбання навиків самостійної роботи по розрахунку електричних схем. 
Індивідуальні теми, що надаються студентам,  присвячені розрахункам та закріпленню методів цих розрахунків електричних схем як частину схеми електронного пристрою.
Тематичний план виконання: 
- видача завдання та вихідних даних РГР  – 2-й тиждень;   
- виконання аналітичної частини  – 5-й тиждень;
- виконання розрахункової частини – 8-й тиждень;
- виконання графічної частини – 10-й тиждень;
- оформлення  РГР в цілому. Здача РГР на перевірку  13-й тиждень;
- захист розрахункової графічної роботи – 14-15 тиждень.

 
Самостійна робота
*
Самостійна робота складає 61 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 21 годин;
2) підготовка до лабораторних занять – 30 годин;
3) виконання розрахункової графічної роботи – 10 годин.
 
 
Процедура оцінювання
*
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних  та лабораторних занять, виконують РГР та 2 модульні контрольні роботи.
Модульні контрольні роботи №1, №2 виконуються у формі письмової роботи з використанням контрольних запитань.  Максимальна оцінка за її бездоганне виконання становить 30 балів. Кількість контрольних запитань – 3, кожна правильна відповідь оцінюється в 10 балів. 
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.

Семестровий модуль № 1
Лабораторні завдання ЛЗ 1 – ЛЗ 8. Оцінка за виконання – 20 балів (по 3 балів за кожне завдання ЛЗ 1 – ЛЗ 4 та по 2 бала за кожне завдання ЛЗ5—ЛЗ8). 
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.
Семестровий модуль № 2
Лабораторні завдання ЛЗ 9 – ЛЗ 15. Оцінка за виконання – 20 балів (по 3 балів за кожне завдання ЛЗ 9 – ЛЗ 14 та по 2 бала за ЛЗ 15). 
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
*
*
Умови допуску до підсумкового контролю
*
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни за перший модуль та всі види навчальних елементів навчальної дисципліни накопичувальної частини за другий модуль на не менш, ніж на 60 балів.
Складання/перескладання екзамену організується за встановленим деканатом ІІБРТ  розкладом.
*
*
Політика освітнього процесу
*
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 
*
Відсутність здобувача на контрольній роботі або на екзамені відповідає оцінці «0».
 
Під час Відсутність здобувача на контрольній роботі або на екзамені відповідає оцінці «0».