Είσοδος

Στοχαστικά Συστήματα και Επικοινωνίες

Γενικά στοιχεία

 

 
Γενικά

Ημέρα/Ωρα:

  • Τρίτη 10:45 -12:30 και
  • Παρασκευή 8:45 -10:30


'Εναρξη:

  • Τρίτη 28-2-2017


Τμήματα/Διδάσκοντες/Αίθουσες:

Περιγραφή

Ταξινόμηση των σημάτων. Ανάλυση σημάτων κατά Fourier. Σειρά, μετασχηματισμός, ιδιότητες, αριθμητικός υπολογισμός. Πυκνότητα φάσματος, συνάρτηση συσχέτισης, αυτοσυσχέτισης. Μετάδοση σημάτων μέσω γραμμικών συστημάτων. Ιδανικά βαθυπερατά φίλτρα. Μετασχηματισμός Hilbert. Ζωνοπερατά σήματα και συστήματα. Στοχαστικές ανελίξεις: Στατικά σήματα. Ροπές, συναρτήσεις συσχέτισης και συμμεταβλητότητας. Χρονικοί μέσοι και εργοδοτικότητα. Μετάδοση στοχαστικής ανέλιξης μέσω γραμμικού φίλτρου. Πυκνότητα φάσματος ισχύος. Στοχαστική ανέλιξη Gauss. Θόρυβος: Θόρυβος βολής, θερμικός θόρυβος, λευκός θόρυβος, ισοδύναμο εύρος ζώνης θορύβου. Θόρυβος στενής ζώνης. Διαμόρφωση πλάτους (ΑΜ). Διαμόρφωση διπλής πλευρικής ζώνης με καταπιεσμένο φέρον (DSBSC). Ορθογωνική διαμόρφωση πλάτους (QAM). Διαμόρφωση απλής πλευρικής ζώνης (SSB). Διαμόρφωση υπολειπόμενης πλευρικής ζώνης (VSB). Πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (FDM). Διαμόρφωση φάσης (PM) και διαμόρφωση συχνότητας (FM), Εύρος ζώνης μετάδοσης FM κυματομορφών, Αποδιαμορφωτής Βρόχου Κλειδωμένης Φάσης.

Ύλη

Η παρακάτω ύλη του μαθήματος ακολουθεί το διανεμόμενο βοήθημα των Simon Haykin, Michael Moher, "Συστήματα Επικοινωνίας", εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα, 2010. Στο βιβλίο αυτό αντιστοιχούν και οι αριθμοί ενοτήτων που φαίνονται στις παρενθέσεις. Η διδασκαλία γίνεται σύμφωνα με τις παρακάτω 13 ενότητες:

1. Εισαγωγή στα τηλ/κά συστήματα και στα σήματα, Μετασχηματισμός Fourier & Ιδιότητες, Αντίστροφη σχέση χρόνου/ συχνότητας, Συνάρτηση Δέλτα, μετασχ. Fourier περιοδικών σημάτων, Γραμμικά συστήματα, Φίλτρα (1.1-2.8)

2. Βαθυπερατά/ζωνοπερατά σήματα, Ζωνοπερατά συστήματα, Καθυστέρηση φάσης/ομάδας (2.9-2.11)

3. Διαμόρφωση πλάτους, Διαμόρφωση διπλής πλευρικής ζώνης με καταπιεσμένο φέρον (3.1-3.3)

4. Πολυπλεξία ορθογωνικών φερόντων, Διαμόρφωσης απλής και υπολειπόμενης πλευρικής ζώνης Θεματικό παράδειγμα, Μετατόπιση συχνότητας, Πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (3.4-3.8)

5. Εισαγωγή, Πιθανότητες, Τυχαίες μεταβλητές (5.1-5.3)

6. Στατιστικοί μέσοι όροι , Στοχαστικές ανελίξεις, Μέση τιμή, συναρτήσεις συσχέτισης και συνδιασποράς (5.4-5.6)

7. Μετάδοση στοχαστικής ανέλιξης μέσω γραμμικού φίλτρου, Πυκνότητα φάσματος ισχύος, Στοχαστική ανέλιξη Gauss (5.7-5.9)

8. Θόρυβος (5.10)

9. Θόρυβος στενής ζώνης (5.11)

10. Διαμόρφωση συχνότητας: Εισαγωγή & Βασικοί ορισμοί (4.1-4.2)

11. Διαμόρφωση συχνότητας στενής & ευρείας ζώνης, εύρος ζώνης συχνοτήτων μετάδοσης σημάτων FM (4.3-Α)

12. Δημιουργία και αποδιαμόρφωση σημάτων FM, Στερεοφωνική πολυπλεξία FM (4.3-Β)

13. Βρόχος κλειδωμένης Φάσης,  Mη γραμμικά φαινόμενα στα συστήματα FM, Υπερετερόδυνος δέκτης, Θεματικό παράδειγμα (4.4-4.7)

 

Βιβλιογραφία

Επιλογές Διανεμόμενων Συγγραμμάτων:

1. Simon Haykin, Michael Moher, "Συστήματα Επικοινωνίας", εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα, 2010 (προτεινόμενη επιλογή)

2. John G. Proakis, Masoud Salehi, "Συστήματα Τηλεπικοινωνιών", εκδόσεις Εθνικού & Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Αθήνα, 2002

3. Athanassios Papoulis, "Πιθανότητες, Τυχαίες Μεταβλητές και Στοχαστικές Διαδικασίες", εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη, 2007

Συμπληρωματικό Σύγγραμμα:

4. Νικόλαος Μήτρου, "Ψηφιακές Επικοινωνίες", Ελληνικά Ακαδημαϊκά Ηλεκτρονικά Συγγράμματα & Βοηθήματα, 2015,   (Παράρτημα  Α: Εισαγωγή στο MATLAB)

 

Υλικά 1ου Τμήματος - Εαρινό Εξάμηνο 2017

Βοηθητικές διαφάνειες κατά ενότητα:

  1. Εισαγωγή
  2. Ανάλυση Επικοινωνιακών Σημάτων κατά Fourier (2.1-2.8)
  3. Low-pass & Band-pass Σήματα και Συστήματα Επικοινωνιών (2.9-2.10, 2.12-2.13)
  4. Διαμόρφωση Πλάτους (ΑΜ), Διαμόρφωση Διπλής Πλευρικής Ζώνης με Καταπιεσμένο Φέρον (DSB-SC), Πολυπλεξία Ορθογωνικών Φερόντων (QAM) (3.1-3.4)
  5. Διαμόρφωση Πλευρικής Ζώνης (SSB-VSB), Διαμόρφωση VSB για Αναλογική & Ψηφιακή TV, Μετατόπιση Συχνότητας, Πολυπλεξία Συχνότητας (FDM) (3.5-3.8)
  6. Ασκήσεις Κεφ. 3 (3.6, 3.7, 3.9, 3.18)
  7. Πιθανότητες, Τυχαίες Μεταβλητές (5.1-5.3)
  8. Στατιστικοί Μέσοι Όροι, Στοχαστικές Ανελίξεις (5.4-5.5)
  9. Μέαη Τιμή, Συναρτήσεις Συσχέτισης (Correlation) & Συνδιασποράς (Covariance), Μετάδοση Στοχαστικής Ανέλιξης μέσω Γραμμικού Φίλτρου, Πυκνότητα Φάσματος Ισχύος (Power Spectral Density) (5.6-5.8)
  10. Η Στοχαστική Ανέλιξη Gauss (5.9 Haykin & Moher, Proakis & Salehi, Papoulis)
  11. Θόρυβος (5.10)
  12. Θόρυβος Στενής Ζώνης, Στοχαστικό Μοντέλο Διαύλου Κινητής Τηλεφωνίας, Γραφική Περίληψη Συναρτήσεων Αυτοσυσχέτισης - Πυκνότητας Φάσματος Ισχύος (5.11-5.13)
  13. Ασκήσεις Κεφ. 5 (Άσκηση σε Στοχαστική Ανέλιξη Poisson, 5.9, 5.12, 5.19, Άσκηση σε Στοχαστική Ανέλιξη Gauss, 5.27, 5.29)
  14. Μετάδοση Αναλογικής και Ψηφιακής Πληρφορίας (Baseband, Bandpass) - Σύντομη Ανασκόπιση, Διαμόρφωση Γωνίας - Βασικοί Ορισμοί FM, PM (4.1-4.2)
  15. Διαμόρφωση Συχνότητας - FM (4.3)
  16. Βρόχος Κλειδωμένης Φάσης (Phase Locked Loop - PLL), μη Γραμμικά Φαινόμενα στα Συστήματα FM, Υπερετερόδυνος Δέκτης (Superhetrodyne Receiver) (4.4-4.6)
  17. Ασκήσεις Κεφ. 4 (4.3, 4.9, 4.14, 4.20)

 

Υλικά 2ου Τμήματος - Εαρινό Εξάμηνο 2017

Βοηθητικές διαφάνειες

Διαμόρφωση Πλάτους SSB



Συγχρηματοδότηση
από την Ε.Ε.