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

    Belépés
    címtáras azonosítással
    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Digitális jelfeldolgozás a hírközlésben

    A tantárgy angol neve: Digital signal processing in communications sytems

    Adatlap utolsó módosítása: 2022. június 15.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Űrmérnök mesterszak
    Űrmérnöki szakmai ismeretek
    kötelezően választható
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHVMB04   2/2/0/f 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Horváth Péter,
    A tantárgy tanszéki weboldala https://hvt.bme.hu/
    4. A tantárgy előadója
    Név: Beosztás:  Tanszék, Int.:  
    Dr. Horváth Péter docens BME-HVT
    Dr. Horváth Bálint Péteradjunktus BME-HVT

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Matematika, Jelek és rendszerek, Hírközlés
    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    -
    7. A tantárgy célkitűzése
    A tárgy célja az űrtechnológiában, különösen a kommunikációs célra használt jelek előállításának és feldolgozásának tárgyalása. A módszertani alapok ismertetését követően a tárgyban a digitális műholdas kommunikációs rendszerek jelfeldolgozási problémái és azok lehetséges megoldásai kerülnek bemutatásra. A tárgy keretén belül az elméleti megoldások mellett valós környezetbeli, szoftverrádiós platformok is ismertetésre kerülnek. A tárgy egy konkrét projekt (digitális műholdkép vétele az L-sávban, szoftverrádiós feldolgozással) köré épül, a teljes feldolgozási lánc különböző aspektusainak bemutatásával és a gyakorlatok során egyes funkcionális elemek önálló megvalósításával.

    8. A tantárgy részletes tematikája
    1. Előadás: Bevezetés, kommunikációs rendszerek áttekintése, rendszerterv, szoftverrádiók
    2. Előadás: Jelfeldolgozási alapok ismétlése: mintavételezés, jelátlapolódás, frekvenciatartománybeli leírás
    3. Előadás: Digitális szűrők, szűrők realizációja és tervezése
    4. Előadás: Interpoláció, decimálás, digitális le- és felkeverés
    5. Előadás: (Egyvivős) digitális modulációs eljárások, tulajdonságaik, alapsávi jelkezelés. Vevőarchitektúrák.
    6. Előadás: Szinkronizációs módszerek áttekintése, ML becslő, CRB határ
    7. Előadás: A mintavételi frekvencia irracionális arányú változtatása (interpoláció) 
    8. Előadás: Digitális modulációk szimbólumszinkronizációja, nyílt és zárt hurkú szinkronizáció. 
    9. Előadás: Digitális modulációk frekvenciaszinkronizációja
    10. Előadás: Digitális modulációk fázisszinkronizációja, nyílt- és zárt hurkú szinkronizáció
    11. Előadás: Csatornakódolási eljárások 
    12. Előadás: Adatcsomagok felépítése, feldolgozása 
    13. Előadás: Csatornabecslési és -kompenzálási eljárások (tartalék)
    14. Előadás: Összefoglalás, tartalék

    A gyakorlati foglalkozásokon az előadáson elhangzottak gyakorlati implementációja kerül megvalósításra.

    1. Gyakorlat: Bevezetés, demonstráció, a fejlesztői környezet ismertetése
    2. Gyakorlat: Jelfeldolgozási alapok ismétlése: mintavételezés, jelátlapolódás, frekvenciatartománybeli leírás. 
    3. Gyakorlat: Digitális szűrők, szűrők realizációja és tervezése
    4. Gyakorlat: Interpoláció, decimálás
    5. Gyakorlat: Hatékony le- és felkeverő architektúrák és algoritmusok vizsgálata
    6. Gyakorlat: Szinkronizációs hibák hatása a PSK átvitelre.
    7. Gyakorlat: Digitális interpoláció különböző interpolációs függvényekkel
    8. Gyakorlat: QPSK szimbólumszinkronizációja visszacsatolásos szinkronizációval
    9. Gyakorlat: Nyílt hurkú QPSK frekvenciaszinkronizáció
    10. Gyakorlat: QPSK fázisszinkronizációja, cikluscsúszás és egyéb hibák vizsgálata
    11. Gyakorlat: Hibaaránygörbék létrehozása, a csatornakódolás hatásának vizsgálata additív Gauss-zajos és Loo-fadinges csatornában
    12. Gyakorlat: Adatcsomagok felépítése, feldolgozása, a saját vevő kipróbálása
    13. Gyakorlat: Csatornabecslési és -kompenzálási eljárások (tartalék)
    14. Gyakorlat: Összefoglalás, tartalék

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)
    Előadás: A tárgy sikeres elvégzése és az ismeretek egymásra épülése miatt a leadott tananyag folyamatos elsajátítása szükséges.

    Gyakorlat: Az előadáson elhangzottak áttekintése, gyakorlati példákkal történő kiegészítése.
    10. Követelmények

    a.    A szorgalmi időszakban:

    Részvétel az előadások legalább 70%-án. Részvétel a gyakorlatok legalább 70%-án. Házi feladat keretében egy önállóan kidolgozandó jelfeldolgozási feladat készítése és bemutatása egy szóbeli beszámoló keretében (11.-14. hét oktatási héten).

    b.    A vizsgaidőszakban: -

    c.    Elővizsga: -

     


    11. Pótlási lehetőségek
    A beszámoló különeljárási díj ellenében a pótlási héten pótolható.

    12. Konzultációs lehetőségek Az előadások előtt és után, valamint bármikor, de előre egyeztetett időpontban.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
    1. Umberto Mengali, Synchronization Techniques for Digital Receivers, Springer 1997, ISBN: 9780306457258
    2. Fredric J. Harris, Multirate Signal Processing for Communication Systems Prentice Hall,2004, 
        ISBN: 9780131465114
    3. Michael Rice, Digital Communications: A Discrete-Time Approach, Prentice Hall, 2008, 
        ISBN: 9780130304971
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontaktóra56
    Félévközi felkészülés órákra32
    Írásos anyag önálló elsajátítása12
    Házi feladat elkészítése20
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
    Név: Beosztás:  Tanszék, Int.:  
    Dr. Horváth Péter docens BME-HVT
    Dr. Horváth Bálint Péteradjunktus BME-HVT