Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Techniki modulacji i kodowania

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-TLxxx-ISP-TMKT
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Techniki modulacji i kodowania
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Podstawy telekomunikacji )-Telekomunikacja-inż.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
Punkty ECTS i inne: 3.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

TMKT

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Głównym celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z rodzajami modulacji analogowych i cyfrowych oraz elementami teorii informacji i elementami teorii kodowania sygnałów w telekomunikacji. W trakcie wykładu zostaną przedstawione podstawowe pojęcia i definicje dotyczące metod modulacji, kanału komunikacyjnego oraz metod i rodzajów kodowania. W tym aspekcie zostaną omówione współczesne techniki transmisji sygnałów.

Pełny opis:

Głównym celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z rodzajami modulacji analogowych i cyfrowych oraz elementami teorii informacji i elementami teorii kodowania sygnałów w telekomunikacji. W trakcie wykładu zostaną przedstawione podstawowe pojęcia i definicje dotyczące metod modulacji, kanału komunikacyjnego oraz metod i rodzajów kodowania. W tym aspekcie zostaną omówione współczesne techniki transmisji sygnałów.



Treść wykładu

  • Transmisja sygnałów ze zwielokrotnianiem w dziedzinie częstotliwości i czasu (FDM, TDM). Rodzaje modulacji.
  • Modulacje analogowe: amplitudy (DSB-SC, SSB-SC, DSB-LC), kąta (PM, FM). Podstawowe parametry, struktury modulatorów i demodulatorów.
  • Modulacje impulsowo-kodowe: PCM, Delta, DPCM.
  • Pasmowe modulacje cyfrowe: PSK, DPSK, MPSK, QPSK, QAM.
  • Modulacja wielotonowa OFDM.
  • Model komunikacji Shannona, pojęcie informacji, źródło i ilość informacji. Entropia źródła. Efektywność, redundancja.
  • Pojęcie ciągu informacyjnego i ciągu kodowego. Definicja kodowania, pojęcia podstawowe, rodzaje kodów.
  • Kodowanie źródeł: kody Huffmana, Shannona-Fano, kody arytmetyczne.
  • Kody słownikowe: LZ 77, LZ 78, LZW.
  • Kanał komunikacyjny i jego parametry, zakłócenia toru transmisji. Transmisja w kanale zaszumionym, przepustowość informacyjna, fundamentalne twierdzenia Shannona.
  • Kodowanie kanałowe: kody liniowe, waga i kod Hamminga.
  • Kody blokowe, kody splotowe, kody cykliczne, turbo kody. Kodowanie w systemach MIMO.
  • Najnowsze techniki kodowania sygnałów mowy i obrazu.



Zakres projektu

Przykładowe tematy projektów:

  • Systemy zwielokrotniania w telefonii komórkowej 2G i 3G – analiza porównawcza.
  • Zaprojektować modulatory QAM dla zadanych konstelacji sygnałów (np. 16 QAM, 32 QAM).
  • Analiza porównawcza stratnego kodowania sygnałów audio typu mp3 etc. Korzystając z dostępnych aplikacji open-source należy wykonać kompresję kilku utworów muzycznych przy różnych ustawieniach kodeków (szybkość, CBR/VBR etc), a następnie metodą odsłuchów wyznaczyć MOS w funkcji parametrów kodeków.
  • Analiza porównawcza algorytmów kompresji bezstratnej dla tekstów i obrazów (rar, zip etc). Należy wykonać kompresję dla grupy kilkunastu dość złożonych tekstów (doc), plików pdf i obrazów, a następnie porównać złożoność obliczeniową, efektywność, czasy kompresji i dekompresji.
  • Analiza porównawcza kodowania sygnałów wideo wg standardu MP4 typu XWID i MP4 –X.264. Korzystając z dostępnych aplikacji open-source należy wykonać kompresję kilku parominutowych sekwencji wideo jakości HD przy różnych ustawieniach kodeków (szybkość, CBR/VBR etc), a następnie metodą porównawczą wyznaczyć MOS w funkcji parametrów kodeków.
  • Analiza porównawcza kodowania sygnałów wideo wg standardu X.264 i X.265. Korzystając z dostępnych aplikacji open-source należy wykonać kompresję kilku parominutowych sekwencji wideo jakości HD przy różnych ustawieniach kodeków (szybkość, CBR/VBR etc), a następnie metodą porównawczą wyznaczyć MOS w funkcji parametrów kodeków.
  • Analiza porównawcza metod kodowania sygnałów wideo stosowanych w aplikacjach internetowych typu Skype, Hangouts etc.
  • Analiza porównawcza metod kodowania sygnałów mowy stosowanych w aplikacjach internetowych typu Skype, Hangouts etc.
Literatura:

  1. K. Wesołowski, Podstawy cyfrowych systemów telekomunikacyjnych, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2003.
  2. Coutch II L. T., Digital and Analog Communication Systems, Prentice-Hall, 1999.
  3. Sayood K., Kompresja danych – wprowadzenie, Wydawnictwo RM, Warszawa, 2002.
  4. Haykin S., Systemy telekomunikacyjne, WKiŁ, W-wa, 1998.
  5. Przelaskowski A., Kompresja danych: podstawy, metody bezstratne, kodery obrazów, Wydawnictwo BTC, 2005.
  6. Cover T., Thomas J., Elements of Information Theory, 2nd ed., Wiley, 2006.
  7. Jones G., Jones J., Information and Coding Theory, Springer, 2000.
  8. Lin S., Costello D., Error Control Coding, Pearson Education, 2004.
  9. Berrou C., Codes and Turbo Codes, Springer, 2010.
  10. Biglieri E., Coding for Wireless Channels, Springer, 2005.
  11. Sripimanwat K., Turbo Code Applications: a Journey from a Paper to realization, Springer, 2005.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2022/2023 - sem. zimowy" (w trakcie)

Okres: 2022-10-01 - 2023-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Projekt, 10 godzin, 100 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 100 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Jakubiak
Prowadzący grup: Andrzej Jakubiak, Ewa Obarska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2021/2022 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2022-02-23 - 2022-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Projekt, 10 godzin, 14 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 14 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Jakubiak
Prowadzący grup: Andrzej Jakubiak, Ewa Obarska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2021/2022 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Projekt, 10 godzin, 92 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 92 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Jakubiak
Prowadzący grup: Andrzej Jakubiak, Ewa Obarska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2020/2021 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2021-02-20 - 2021-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Projekt, 10 godzin, 92 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 92 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Jakubiak
Prowadzący grup: Andrzej Jakubiak, Ewa Obarska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2020/2021 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Projekt, 10 godzin, 92 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 92 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Andrzej Jakubiak
Prowadzący grup: Andrzej Jakubiak, Ewa Obarska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103600 - Instytut Telekomunikacji

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.
pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa tel: (22) 234 7211 https://pw.edu.pl kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-8 (2022-12-14)