Ψηφιακές Επικοινωνίες
Διδάσκοντες Γεώργιος Ευθύμογλου (Πρόεδρος του Τμήματος)
Δημοσθένης Βουγιούκας
Κατηγορία μαθήματος Κ
Κωδικός μαθήματος ΨΣ-305
Πιστωτικές μονάδες 5
Ώρες μαθήματος 3 ώρες
Ώρες εργαστηρίων 2 ώρες
Ηλεκτρονικό υλικό Προβολή στον Αρίσταρχο (Open e-Class)

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Ο κύριος μαθησιακός στόχος είναι η μελέτη των τεχνικών ψηφιακής διαμόρφωσης και αποδιαμόρφωσης σε τηλεπικοινωνιακά συστήματα βασικής ζώνης και διέλευσης ζώνης στενού φάσματος καθώς και ο υπολογισμός της πιθανότητας σφάλματος των ψηφιακών διαμορφώσεων σε δίαυλο επικοινωνίας με αθροιστικό λευκό Gaussian θόρυβο (AWGN). Επίσης γίνεται μία εισαγωγή στη μετάδοση πολλαπλών φερόντων με χρήση διαμόρφωσης OFDM και της χρήσης του κυκλικού προθέματος για μηδενική διακαναλική παρεμβολή σε πολυδιαδρομικά ασύρματα κανάλια. Επίσης μελετάμε τη θεωρία θορύβου για τον υπολογισμό του λαμβανόμενου σηματο-θορυβικού λόγου μίας ζεύξης, την κωδικοποίηση καναλιού για ανίχνευση και διόρθωση λαθών στο δέκτη, και τα ψηφιακά φίλτρα υψωμένου συνημιτόνου (raised cosine) για μηδενική διασυμβολική παρεμβολή στο δέκτη.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση:

  • Να γνωρίζει τις μεθόδους μετάδοσης και λήψης ψηφιακών διαμορφώσεων σε βασική ζώνη και σε διέλευση ζώνης.
  • Να γνωρίζει τις τεχνικές μετάδοσης ASK, BFSK, M-FSK, BPSK, DPSK, M-PSK, M-QAM και OFDM.
  • Να υπολογίζει αναλυτικά την  πιθανότητα σφάλματος των ψηφιακών διαμορφώσεων σε κανάλι με θόρυβο AWGN.
  • Να συγκρίνει τις τεχνικές ψηφιακής διαμόρφωσης ως προς το ρυθμό εκπομπής συμβόλων, την επίδοση σε θόρυβο και την φασματική απόδοση.
  • Να δημιουργεί προσομοιώσεις στο Matlab/octave για την εύρεση της επίδοσης σε πιθανότητα σφάλματος συμβόλων και bit των ψηφιακών διαμορφώσεων  σε κανάλι με θόρυβο AWGN.

Περιεχόμενα

  • Μετάδοση δεδομένων σε βασική ζώνη: κωδικοποίηση πηγής, δέκτης προσαρμοσμένου φίλτρου (matched filter) και δέκτης συσχετιστή (correlator), χρήση ψηφιακών φίλτρων υψωμένου συνημιτόνου (raised cosine) για μηδενική διασυμβολική παρεμβολή.
  • Πιθανότητα σφάλματος για σηματοδοσία Μ-PAM σε θόρυβο AWGN.
  • Ψηφιακές διαμορφώσεις διέλευσης ζώνης: ASK, FSK, M-FSK, PSK, DPSK, M-PSK και Μ-QAM.
  • Πιθανότητα σφάλματος συμβόλου και bit για ψηφιακές διαμορφώσεις διέλευσης ζώνης σε θόρυβο AWGN.
  • Φασματική απόδοση ψηφιακών διαμορφώσεων.
  • Μετάδοση και λήψη με ορθογώνια πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (OFDM), χρήση κυκλικού προθέματος για μηδενική διακαναλική παρεμβολή.
  • Τηλεπικοινωνιακά συστήματα: ισοδύναμη θερμοκρασία θορύβου ενός δέκτη, υπολογισμός Link Budget, υπολογισμός σηματο-θορυβικού λόγου.
  • Κωδικοποίηση Καναλιού: Συνελικτικοί Κώδικες, αποκωδικοποίηση Viterbi (hard και soft).

Προτεινόμενα Συγγράμματα

  • B.P. Lathi, Zhi Ding (Επιστημονική Επιμέλεια: Αθανάσιος Δ. Παναγόπουλος) (2018) : Σύγχρονες Αναλογικές και Ψηφιακές Επικοινωνίες, 4η Εκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα. Κωδικός Ευδόξου: 59421499
  • Καραγιαννίδης Γεώργιος, Παππή Κοραλία  (2017): Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα, 4η Εκδοση, Εκδόσεις Τζιόλα, Κωδικός Ευδόξου:  68369851
  • Sklar Bernard, Harris Fred (μετάφραση Νικόλαος Μήτρου) (2011): Ψηφιακές Επικοινωνίες & CD, 3η Έκδοση, Εκδόσεις Παπασωτηρίου. Κωδικός Ευδόξου: 102077105

Πρόσθετη Βιβλιογραφία

  • Proakis J. & Salehi Μ. (μετάφραση Καρούμπαλος Κ. & Ζέρβας Ε. & Καραμπογιάς Σ. & Σαγκριώτης Ε.) (2002): Συστήματα Τηλεπικοινωνιών (μεταφρασμένο), Εκδόσεις Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών.­
  • Γ. Ευθύμογλου, Προσομοίωση και επίδοση τηλεπικοινωνιακών συστημάτων, 2015 Κάλλιπος, Ανοικτές Ακαδημαϊκές Εκδόσεις,      https://repository.kallipos.gr/handle/11419/3425
  • Andy Bateman, Ψηφιακές Επικοινωνίες,  Εκδόσεις Τζιόλα.
  • Παναγιώτης Κωττής, Διαμόρφωση και Μετάδοση Σημάτων, Εκδόσεις Τζιόλα.