521357a tietoliikennetekniikka i - Tietoliikennetekniikan osasto
Transcription
521357a tietoliikennetekniikka i - Tietoliikennetekniikan osasto
1 521357A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA I KURSSI ANALOGISEN TIEDONSIIRRON PERUSTEISTA KARI KÄRKKÄINEN Tietoliikennetekniikan osasto, huone TS439 [email protected], puh: 029 448 2848, http://www.ee.oulu.fi/~kk/ https://noppa.oulu.fi/noppa/kurssi/521357a/etusivu 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa 1 Kari Kärkkäinen Kevät 2015 2 521357A TIETOLIIKENNETEKNIIKKA I • Laajuus: 3 op. • Suoritus: 4 viikko-, 2 väli- tai loppukokeella • Loppukoe: PE 15.5 • Alustavat välikoeajat: PE 27.3, PE 15.5 • Alustavat viikkokoeajat: PE 6.3, KE 25.3, PE 17.4, KE 13.5 • Toteutus: • Opetusajat KE klo 8–10 (TS128) PE klo 8-10 (TS128) • Laskuharjoitukset integroitu luentojen lomaan! • Suositellaan ilmoittautumaan sekä Optimaan että Weboodiin, jotta saat postit Optimasta ja kurssi näkyy Lukkarissa. • Tiedotteita lähetetään sekä Optiman että Nopan kautta. • Oppimateriaali ilmestyy TTK-Optimaan kevään kuluessa. • Vaaditut esitiedot: • Signaalianalyysi • Aluksi kerrataan spektrin laskentaan liittyviä tärkeimpiä käsitteitä. • Tutoriaalipankki (eivät kuulu kurssivaatimuksiin): • http://www.ee.oulu.fi/~kk/TLT1_tutoriaalit.html 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa 1 Kari Kärkkäinen Kevät 2015 3 SUORITUSTAVAT & TENTTISÄÄNNÖT • Mahdollista suorittaa: • 4 viikkokokeella (noin ¼ alueesta kuhunkin) 2h opetusaikoina jälkimmäisellä tunnilla, kesto 45 min, 1-2 kysymystä/viikkokoe • 2 välikokeella (noin ½ alueesta molempiin) osaston tenttipäivinä, kesto 3h, 5 kysymystä/välikoe • Loppukokeella osaston tenttipäivinä, kesto 3 h, 5 kysymystä • Eivät ole toisensa poissulkevia → voi yrittää kaikilla tavoilla • Sekamuotoinen tenttiminen ei kuitenkaan mahdollista, esim: • 2 ensimmäistä viikkokoetta + 2. välikoe • 1. välikoe + 2 viimeistä viikkokoetta • Myöskään muut ”viritelmät” eivät mahdollisia 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa 1 Kari Kärkkäinen Kevät 2015 4 SUORITUSTAVAT & TENTTISÄÄNNÖT • Kynnysehtona kustakin viikkokokeesta saatava vähintään ¼ kokeen maksimipistemäärästä. Sama ehto myös välikokeille. • Läpäisyyn tarvitaan vajaa puolet kokeiden maksimipistesummasta, sekä viikko-, väli- tai loppukokeissa. • Yhden kynnysehdon alittaneen tai poissa ollun viikkokokeen paikkomahdollisuus. • Välikokeille ei paikkomahdollisuutta. • Viimeisen 4. viikkokokeen paikkomahdollisuusaika viikolle 21 ilmoitetaan 13.5 jälkeen (mikäli tarvitaan). 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa 1 Kari Kärkkäinen Kevät 2015 5 SUORITUSTAVAT & TENTTISÄÄNNÖT • Viikkokokeet tehdään kaksipuoleiselle kysymyspaperille, jossa paikat lyhyitä vastauksia varten. • Väli- ja loppukokeet normaalin osaston tenttikäytännön mukaisesti tavallisille konsepteille. • Osallistujilla oltava hyväksytyt laskimet. • Mikäli standardilaskinta ei ole, niitä saatavilla kokeessa. • Viikkotentistä poistumissäännöt sovitaan erikseen. • Viikkokokeet pyritään arvostelemaan mahdollisimman nopeasti. • Kysyttävää? • Alustava aikataulu (muutokset mahdollisia) 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa 1 Kari Kärkkäinen Kevät 2015 6 KURSSIN ASEMA OPINNOISSA DIPLOMITYÖ TÄYDENTÄVÄ MODUULI DI-opinnot SYVENTÄVÄ MODUULI OPINTOSUUN. MODUULI OPINTOSUUNNALLE VALMISTAVAT OPINNOT & KANDITAATINTYÖ Kandiopinnot TLT I kuuluu tänne YHTEISET AINEOPINNOT YHTEISET PERUSOPINNOT 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa 1 Kari Kärkkäinen Kevät 2015 7 KURSSIN TAVOITTEET • Ainetasoinen kurssi tietoliikenneteoreettisille opinnoille. • Valmistaa jatkoon: tietoliikennetekniikka II • Pohjana TIL-kandikursseille: tietoliikenteen simuloinnit ja työkalut, laajakaistaiset tietoliikennejärjestelmät, tietoliikkennetekniikan laboratoriotyöt • Tärkeimpien amplitudin, vaiheen ja taajuuden modulointiin perustuvien analogisten tiedonsiirtomenetelmien teroreettiset periaatteet sekä niiden toteutusmenetelmät. • Verrataan suorituskykyjä kohinan ja kantoaaltohäiriön vallitessa. Lisäksi • Tarkastellaan analogisen signaalinkäsittelyn menetelmiä (esim. sekoitus). • Luodaan pohja digitaalisten tiedonsiirtomenetelmien ymmärtämiselle. • Signaali on sekä anal. että digit. kantoaaltomodulaatioilla siirtotiellä vastaanottimen alkuosiin asti aina analoginen! Samat periaatteet käytössä myös digit. menetelmissä. 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa 1 Kari Kärkkäinen Kevät 2015 8 KURSSIKIRJA • Kalvot perustuvat kirjaan: R.E. Ziemer & W.H. Tranter, “Principles of Communications: Systems, Modulation and Noise”, 6. Painos, John Wiley & Sons, 736 s., 2010. Käydään läpi: luvut 1 (ss. 1−16) ja 3 (ss. 111−202) kokonaan, ja luku 7 (ss. 341-378). Kirja saatavilla kurssikirjastosta. • Kalvoissa käytetty kuvia muistakin lähteistä. • Kalvosarjassa esiintyy otsikossa (S) merkittyjä syventäviä kalvoja. Ne ovat lähinnä taustoittavaa lisämateriaalia, jotka eivät kuulu tenttivaatimuksiin. Kannatta kuitenkin silmäillä niitä. • Kopio oppikirjasta löytyy tarkempaa tutustumista varten luennoitsijalta. 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa 1 Kari Kärkkäinen Kevät 2015 9 KÄSITELTÄVIÄ ASIAKOKONAISUUKSIA • Tietoliikennejärjestelmän peruslohkot ja jaottelu: • • • • • • • • • • • Lineaarinen amplitudin modulointi ⇔ epälineaarinen kulmamodulointi koherentti ⇔ epäkoherentti analoginen ⇔ digitaalinen kantoaaltomodulaatio ⇔ pulssimmodulaatio Radiokanavien ja SM-siirtomedian perusteet Lineaariset kantoaaltomodulaatiot (DSB, AM, SSB, VSB) Epälineaariset kantoaallon kulmamodulaatiomenetelmät (PM, FM) Takaisinkytketyt demodulaattorit (vaihelukkotekniikka, PLL) Sekoitus, välitaajuus, peilitaajuus, superheterodynevastaanotin Häiriökantoaallon vaikutus erilaisilla modulaatioilla Kynnysilmiön syntymekanismit 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa 1 Kari Kärkkäinen Kevät 2015 10 KÄSITELTÄVIÄ ASIAKOKONAISUUKSIA • • • • • • • Analogiset pulssimodulaatiomenetelmät (PAM, PWM, PPM) Digitaaliset pulssimodulaatiomenetelmät (∆M, PCM) Multipleksointimenetelmät (FDM, TDM, QM) Kantataajuisen (baseband) järjestelmän SNR SNR-suorituskyky AM, DSB, SSB, PM, FM ja PCM -modulaatioilla PLL:n vaihevirheiden vaikutus koherenteilla järjestelmillä Modulaatiomenetelmien ominaisuuksien ja suorituskykyjen vertailu 521357A Tietoliikennetekniikka I Osa 1 Kari Kärkkäinen Kevät 2015