Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Híradástechnikai jelfeldolgozás

    A tantárgy angol neve: Signal Processing in Communication

    Adatlap utolsó módosítása: 2015. március 11.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Villamosmérnöki szak
    Mérnök informatikus szak
    Szabadon választható tantárgy
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHIAV28   4/0/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Gaál József,
    4. A tantárgy előadója Név:                  Beosztás:            Tanszék, Int.:
    Dr. Gaál József    címzetes docens    Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít •    Algebra
    •    Valós és komplex analízis
    •    Valószínűségszámítás
    •    Jelek és rendszerek

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHIM159" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIHIM159", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:
    Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:
    BMEVIHIM159        Híradástechnikai jelfeldolgozás

    7. A tantárgy célkitűzése A híradástechnikai jelfeldolgozás két nagy alapmodellje:
    •    Analóg jel átvitele digitális csatornán: kódolás, dekódolás.
    •    Digitális jel átvitele analóg csatornán: modulálás, demodulálás.
    A tárgy célja a nagybonyolultságú kodekekben és modemekben alkalmazandó összetett digitális jelfeldolgozási eljárások analíziséhez és tervezéséhez szükséges fogalmak, elméletek, és módszertanok ismertetése. különös tekintettel a korszerű implementációs technológiai lehetőségekre.

    8. A tantárgy részletes tematikája •    A digitális jelfeldolgozás jel-, rendszer-, hálózat- és algoritmuselméleti alapjainak összefoglalása: idő-, frekvencia- és operátortartománybeli matematikai modellek, nevezetes osztályok, transzformációk, struktúrák. Véletlen jelmodellek.
    •    Sebességkonverziós jelfeldolgozás: decimálás, interpolálás, alul- és túl-mintavételezés, szűrőbankok.
    •    Jeldigitalizálás és rekonstrukció: illesztett, és optimalizált kvantálás; adaptív kvantálók, kódolók; memóriás, optimalizált, (differenciális-prediktív, részsávú, transzformációs) kódolók.
    •    Digitális modulációs eljárások, architektúrák (FSK, BPSK, QPSK, QAM, kódolt modulációk, OFDM, szoftver rádió).
    •    A digitális jelfeldolgozás alapfeladatai (specifikációk, méretezés, implementációk): digitális jelszintézis, szűrők, transzformációk (FFT, Hilbert), keverők, fázis detektorok, PLL, kiegyenlítők, adaptív szűrők, döntők, Viterbi dekóder.
    •    Implementációs kitekintés: Szimuláció, DSP, FPGA
    Részletes ütemezés:

    1. hét:  Idő- és frekvenciatománybeli jel-modellek (függvények, sorozatok, indexelt tömbök) nevezetes osztályai és alapvető műveletei (eltolás, megfordítás, konvolúció, periódikus kiterjesztés, ablakolás, mintavételezés, interpolálás).
    2. hét:   A Fourier transzformációk (F. integrál, F. sorfejtés, Diszkrét idejű F. tr., diszkrét idejű F. sor, DFT, FFT) tulajdonságainak egységes tárgyalása.
    3. hét:   Diszkrét idejű jelek operátor tartományi leírása: körgyűrű felett analitikus függvények. A Z- transzformáció tulajdonságai, az inverz Z-transzformáció módszerei, szemléleti következményei.
    4. hét:  Diszkrét idejű sztochasztikus jel-modellek osztályai, alkalmazásai
    5. hét:   Input-output rendszermodellek osztályai (lineáris, memóramentes, invariáns, valós, kauzális, stabil, FIR, IIR, ARMA, minimálfázisú), egyenletei, rendszerjellemzői, tulajdonságai, alkalmazásai.
    6. hét:  Diszkrét idejű jelfeldolgozó rendszerek alternatív hálózati reprezentációi, implementációi: absztrakt (gráf, egyenletrendszer), hardver (elvi kapcsolási rajz), szoftver (DSP kód). Hálózat analízis: jelfolyamgráf, Mason formula és következményei. Hálózat szintézis: paraméterezhető direkt, kaszkád, parallel és rezonátoros struktúrák.
    7. hét:   Sebességkonverziós jelfeldolgozás: decimálás, interpolálás, alul- és túl-mintavételezés, szűrőbankok.
    8. hét: Jeldigitalizálás és rekonstrukció: illesztett, és optimalizált kvantálás; adaptív kvantálók, kódolók; memóriás, optimalizált, (differenciális-prediktív, részsávú, transzformációs) kódolók.
    9. hét:  Jeldigitalizálás és rekonstrukció, hullámforma kódolók, illesztett, és optimalizált kvantálás (egyenletes, logaritmikus, Max-Loyd), adaptív kvantálók, kódolók.
    10. hét: Memóriás, optimalizált, kódolók: differenciális-prediktív (ADPCM), részsávú, transzformációs (JPEG) kódolók.
    11. hét: Digitális modulációs eljárások, architektúrák (FSK, BPSK, QPSK, QAM, kódolt modulációk, OFDM, szoftver rádió).
    12. hét: Univerzális QAM modem.
    13. hét: OFDM modem
    14. hét: Összefoglalás: a digitális jelfeldolgozás alapfeladatai (specifikációk, méretezés, implementációk): digitális jelszintézis, szűrők, transzformációk (FFT, Hilbert), keverők, fázis detektorok, PLL, kiegyenlítők, adaptív szűrők, döntők.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Előadás, időszakonként az egyes egymásra épülő anyagrészek elsajátítása folyamatos tanulást igényel a jegyzet és a segédanyagok alapján.

    10. Követelmények a.    A szorgalmi időszakban: egy nagyzárthelyi

    b.    A vizsgaidőszakban: kombinált vizsga, példamegoldó írásbeli részből és egy témakör szóbeli kifejtéséből áll.

    c.    Elővizsga: nincs

    11. Pótlási lehetőségek nagyzárthelyi pótlására pótzh és pótpótzh.
    12. Konzultációs lehetőségek igény szerint, alkalmilag egyeztetve.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom Elektronikus jegyzet, előadás vázlatok, ellenőrző kérdések PDF formában a tárgy honlapján.
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra56
    Félévközi készülés órákra8
    Felkészülés zárthelyire24
    Házi feladat elkészítése0
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása0
    Vizsgafelkészülés32
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Név:                  Beosztás:            Tanszék, Int.:
    Dr. Gaál József    címzetes docens    Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék