Ψηφιακές Επικοινωνίες.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΘΕΩΡΙΑ

• Βασικές έννοιες αναπαράστασης στον χρόνο και στην συχνότητα ψηφιακών σηµάτων. Γίνεται ανασκόπηση βασικών εννοιών της θεωρίας σηµάτων και δίνεται το βασικό µαθηµατικό υπόβαθρο που χρησιµοποιείται στην µελέτη συστηµάτων ψηφιακών επικοινωνιών (Ανάλυση Fourier, θεωρία πιθανοτήτων, θεωρία δειγµατοληψίας και κωδικοποίησης, γραµµικά συστήµατα).
• Αρχές σχεδίασης ψηφιακού συστήµατος επικοινωνίας.Στοιχεία ψηφιακού συστήµατος επικοινωνιών, παράγοντες που επιδρούν στην σχεδίαση και στην απόδοση ψηφιακού συστήµατος επικοινωνιών, θεµελιώδεις αρχές και τεχνολογικοί περιορισµοί στις µεθόδους µετάδοσης ψηφιακών δεδοµένων.
• Αρχές σηµατοδοσίας βασικής ζώνης.Περιγράφεται η σηµατοδοσία βασικής ζώνης, Binary και M-ary. Αναλύεται η επίδραση του θορύβου, και του πεπερασµένου εύρους ζώνης, και περιγράφεται η µέγιστη χωρητικότητα καναλιού. Παρουσιάζεται το πρόβληµα της διασυµβολικής παρεµβολής (InterSymbol-Interference) και η χρήση φίλτρων Nyquist και matched.
• Θόρυβος και παρεµβολές σε συστήµατα ψηφιακών επικοινωνιών.
• Πηγές και συνέπειες επίδρασης θορύβου και παρεµβολών στις παραµέτρους µετάδοσης ψηφιακού σήµατος. Τρόποι αντιµετώπισης σχετικών προβληµάτων
• Βασικές τεχνικές ψηφιακής διαµόρφωσης.Αναλύονται βασικές τεχνικές ψηφιακής διαµόρφωσης (σηµατοδοσία ζώνης διέλευσης PassBand) όπως ASK, PSK, DPSK, FSK, CPFSK,. Παρουσιάζονται τρόποι διαµόρφωσης και τεχνικές σύµφωνης (coherent) και µη σύµφωνης (noncoherent) αποδιαµόρφωσης. Παρουσιάζονται κυκλώµατα ανάκτησης χρονισµού και φέροντος.
• Ορθογώνιες διαµόρφωσεις. ∆ιανυσµατικό διάγραµµα, ∆ιάγραµµα αστερισµού (constellation diagram), επίδραση θορύβου. Πολυτονικές τεχνικές µετάδοσης (FDM, OFDM).

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Στη σειρά των εργαστηριακών ασκήσεων ο σπουδαστής:

• Θα εξοικειωθεί µε τη χρήση και τον προγραµµατισµό κατάλληλων πακέτων προσοµοίωσης (Python, MatLab) για την µελέτη συστηµάτων ψηφιακών επικοινωνιών,
• Θα αναπτύξει αλγόριθµους επίλυσης προβληµάτων ψηφιακής διαµόρφωσης.
• Οι σπουδαστές θα αναλαµβάνουν σε οµάδες των δύο ή τριών ατόµων την µελέτη, υλοποίηση και παρουσίαση µικρής κλίµακας εργασιών που άπτονται θεµάτων ψηφιακών επικοινωνιών.
• Τα εργαστήρια θα καλύψουν:
• Ανάπτυξη αλγορίθµων και επίλυσης ασκήσεων ταχέως µετασχηµατισµού Fourier (FFT),
• Ανάπτυξη αλγορίθµων επίλυσης των βασικών τύπων ψηφιακής διαµόρφωσης,
• Σχεδίάση βασικών τύπων ψηφιακών φίλτρων, και
• Σχεδίαση µοντέλων συστηµάτων ψηφιακών επικοινωνιών µε χρήση του Simulink

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• J. Proakis, "Digital Communications", 2001, McGraw-Hill, ISBN 0-07-118183-0.
• A. Bateman, "Digital Communications", Addison – Wesley, 1999, ISBN 0-201-34301-0.
• B. Sklar, "Digital Communications: Fundamentals and Applications", 2^nd  Edition, Prentice Hall PTR, 2001, ISBN: 0130847887.
• B.P. Lathi, "Modern Digital and Analog Communications Systems", Oxford University Press; 3rd Edition, 1998, ISBN: 0195110099.
• M. Simon, S. Hinedi, W. Lindsey, "Digital Communication Techniques:  Signal Design and Detection", Prentice Hall, 1994.
• R. Ziemer R. Peterson "Introduction to Digital Communication", 2nd ed. Prentice Hall 2000.
• J. Proakis M. Salehi, "Contemporary Communication Systems Using  Matlab", PWS Publishing Company, 1997, ISBN 0-534-93804-3.
• A. Cavallo, R. Setola, F. Vasta, "Using MATLAB Simuling and Control System Toolbox. A Practical Approach", 1996, Prentice Hall Europe,  ISBN 0-13-261058-2.
• K. Feher, "Wireless Digital Communications. Modulation & Spread Spectrum Applications" Prentice Hall PTR, 1995, ISBN 0-13-098617-8.
• Κ. Sam Shanmugan, "Ψηφιακά και αναλογικά συστήµατα επικοινωνίας", Μετάφραση – Επιµέλεια Κ. Καρούµπαλου, Έκδοση Γ. Πνευµατικού.
• Γ. Λουκρέζη, "Θέµατα ψηφιακής επικοινωνίας", Εκδόσεις Gutenberg, Αθήνα 1993.
• Γ. Σύρκου, "Ψηφιακή επεξεργασία σήµατος", 2η Εκδοση, Αθήνα 2000.