Сигнали та коди в телекомунікаційних системах
Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка (освітньо-наукова програма)
Код дисципліни: 7.172.06.E.087
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: доц. Пашкевич Володимир Зеновійович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
Фахові компетентності професійного спрямування:
ФКС 6.2. Здатність аналізувати принципи обробки сигналів і кодування в телекомунікаційних системах, моделювати та оптимізувати їх роботу з урахуванням вимог якості та пропускної здатності.
Комунікація:
КОМ 1. Уміння спілкуватись на різних рівнях комунікацій, включаючи усну і письмову комунікацію українською мовою та однією з іноземних мов (англійською, німецькою, французькою, іспанською), зокрема уяснити поставлені завдання, сформулювати оцінку можливості його виконання, задати запитання та висловити зауваження, доповісти про результати роботи, зробити публічний виступ/презентацію тощо.
Автономія і відповідальність:
АіВ 2. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
ПРН6.4. Здатність аналізувати сигнали та коди в телекомунікаційних системах, обирати методи модуляції, кодування, протоколювання для забезпечення високоякісного передавання інформації.
ПРН6.5. Вміння інтегрувати різні телекомунікаційні технології (дротові, оптичні, безпроводові) в єдину систему, забезпечуючи масштабованість і відповідність світовим стандартам (сукупно для всіх дисциплін блоку).
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни: Немає.
Супутні навчальні дисципліни:
- Проектування радіотехнічних систем
- Спецкурс наукових досліджень спеціальності.
Короткий зміст навчальної програми: Основні параметри та методи перетворень сигналів.
Спектральні перетворення сигналів. Дискретне та швидке перетворення Фур’є.
Кореляційний аналіз сигналів.
Вейвлет-перетворення сигналів.
Модуляція, демодуляція – загальні поняття. Амплітудна модуляція. Кутова модуляція. Фазова модуляція. Частотна модуляція. Квадратурна модуляція.
Демодуляція модульованих сигналів. Синхронне детектування.
Модуляції, що використовуються при передачі цифрової інформації. Частотна маніпуляція. Мінімальна частотна маніпуляція. Квадратурно-амплітудна маніпуляція.
Демодуляція квадратурно-амплітудної маніпуляції.
BPSK-модуляція. DBPSK-модуляція. QPSK-модуляція. OFDM-модуляція. Сигнальна кодова конструкція. Функції модуляції і демодуляції в пакетах прикладних програм системи MATLAB.
Задачі кодування сигналів. Завадостійке кодування.
Систематичні і несистематичні коди. Манчестерський код.
Коди Баркера. Коди Хемінга. Код Грея. Блокові коди. Циклічні коди. Поля Галуа. Породжуючі поліноми. Згорткові коди.
Формування, модуляції та кодування сигналів в стандартах IEEE 802.11.
Кодування мовних сигналів. Дискретизація і квантування мовних сигналів. Компандування мовних сигналів. Фільтр лінійного передбачення.
Відеокодування. Стиснення (кодування) сигналів в стандарті MPEG.
Опис: У межах дисципліни розглядаються універсальні концепції, які закладені в основі теорії сигналів. Передбачається розгляд як неперервних так і дискретних інформаційних сигналів. Під час освоєння курсу будуть викладені питання, які стосуються методів кодування в сучасних телекомунікаційних системах, зокрема методи завадостійкого, логічного кодування сигналів, статистичні методи, тощо.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль: звіти з лабораторних робіт, усне опитування – 30 балів.
Підсумковий контроль: письмова та усна форма екзамену; письмова частина – 60 балів, усна частина – 10 балів.
Критерії оцінювання результатів навчання: Письмові звіти з практичних робіт, усне опитування (30%)
Підсумковий контроль: письмово-усна форма (70%)
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Николайчук Я.М. Коди поля Галуа: теорія та застосування. – Тернопіль: ТзОВ “Тернограф”, 2012. – 576 с.
2. Климаш М. М., Пелішок В. О. Михайлевич П. М. Технології мереж мобільного зв’язку. – К.: Освіта України, 2010. — 624 с.
3. Жураковський В. П., Полторак В. П. Теорія інформації та кодування: Підручник. – К.: Вища шк., - 2001.- 255 с.
4. Кожевников В. Л., Теорія інформації та кодування: навч. посібник/ В. Л. Кожевников, А. В. Кожевников – Д.: Національний гірничий університет, 2011. – 108 с.
5. П. Ф. Олексенко, В. В. Коваль, Г. М. Морозов, Г.О. Сукач Е.Ф. Теоретичні основи завадостійкого кодування. Частина І.: Підручник для вищих навчальних закладів. – К.: Наукова думка, 2010. – 190 с.
6. Електронні cистеми: навчальний посібник / Й. Й. Білинський, К.В. Огороднік, М.Й. Юкиш. - Вінниця: ВНТУ, 2011. - 208 с.
7. Основи теорії сигналів. Підручник / За ред Б. А. Мандзія. - Львів: Видавничий дім "Ініціатива", 2008. - 240 с.
8. Теоретичні основи завадостійкого кодування: підруч. для вищ. навч. закл.. Ч.1 / Олексенко Павло Феофанович, Коваль Валерій Вікторович, Розорінов Георгій Миколайович, Сукач Георгій Олексійович; за ред. В. Ф. Мачуліна ; НАН України, Ін-т фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова, М-во освіти та науки України, Нац. техн. ун-т України "Київ. політехн. ін-т", Нац. ун-т біоресурсів і природокористування України. — К.: Наук. думка, 2010. — Ч.1. — 192 с.
9. Комп'ютерне моделювання систем та процесів Методи обчислень Частина 2 : навчальний посібник / Квєтний Р. Н., Богач І. В., Бойко О. Р., і ін. - ВНТУ, 2013, 191 с.
10. Методи різницевого кодування форми сигналів в системах передачі мовної інформаціі: [монографія] / Тимченко Олександр Володимирович. — Львів: Вид-во УАД, 2006. — 320 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).