EQ2310 Digital kommunikation 9,0 hp

Digital Communications

Digital systems provide larger flexibility and better accuracy at a lower cost, compared to analogue systems. For this reason, they are used in most technical areas, including telecommunications, automatic control, audio, image processing, medical and military applications. The course provides a solid background to all these applications.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Elektroteknik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 för programstuderande

HT18 för programstuderande

Lärandemål

Student som godkänts i kursen skall kunna

  • Identifiera och beskriva olika tekniker inom modern digital kommunikation, speciellt inom källkodning och kompression, modulation och detektion, bärvågsmodulation, samt kanalkodning och felskydd.
  • Utföra, analysera och rapportera enklare hårdvarubaserade experiment inom området.
  • Utveckla enklare programkod, t.ex. med hjälp av verktyget Matlab, och använda denna kod för att simulera och analysera problem inom området, samt rapportera utvecklandet, genomförandet och resultat.
  • Beskriva och motivera det faktum att implementeringen och utvecklandet av modern kommunikationsteknik kräver matematisk modellering och problemlösning.
  • Tillämpa matematiska modelleringsverktyg på problem inom digital kommunikationsteknik, samt förklara hur dessa används för att analysera och syntetisera tekniker och algoritmer inom området.
  • Formulera en matematisk modell som är tillämpbar och relevant vid en given problemställning inom området.
  • Använda en given eller egenhändigt formulerad matematisk modell för att lösa ett givet tekniskt problem inom området, samt analysera resultatet och dess rimlighet.

Student som fullföljt kursen med högre betyg skall utöver de mål som gäller för godkänt kunna

  • Beskriva och jämföra olika tekniker inom modern digital kommunikationsteknik, ställa olika tekniker mot varandra, samt bedöma enskilda teknikers lämplighet i olika situationer.
  • Formulera avancerade matematiska modeller som är tillämpbara och relevanta vid en given problemställning inom området. När det saknas explicit given information i problemställningen, skall studenten kunna bedöma och jämföra olika möjligheter samt göra rimliga egna antaganden för att uppnå en adekvat modellering.
  • Använda en given eller egenhändigt formulerad matematisk modell för att lösa ett krävande problem inom området, t.ex. problem som är uppbyggda av flera interagerande delproblem eller sådana som kräver mer avancerad matematisk modellering, samt analysera resultatet och dess rimlighet.

Kursens huvudsakliga innehåll

Kursen ger en bred orientering om principerna för digitala kommunikationssystem. Problemformulering med matematiska modeller är en viktig del av kursen.

Informationskällor och källkodning: Inledning till informationsteori, informationsmåttet, entropi, källkodningsteoremet, kvantisering, vågformskodning (pulskodmodulering - PCM/DPCM/ADPCM, deltamodulering - DM/ADM).

Signaldetektering: Vektormodellen för signaler, gausskanalen (AWGN), optimala mottagare, felsannolikhet, signalanpassade filter, ML och MAP.

Basbandssystem: Spektrum för pulsamplitudmodulerade system (PAM). Binära och icke-binär modulation. Bit- och symbol-hastighet.

Bärvågssystem: Amplitud-, frekvens- och fas-skift (ASK, FSK, PSK), kvadratur-amplitud-modulering (QAM), koherenta och icke-koherenta tekniker, system med kontinuerlig fas (CPM, MSK). Symbol- och bitfel-sannolikhet. Graykodning. Spektrum och bandbreddseffektivitet.

Kanalkodningsteknik: Modeller av kommunikationskanaler, ömsesidig information, kanalkapacitet, kanalkodningsteoremet. Linjära blockkoder, cykliska koder, faltningskoder. Kodningsvinst, mjuk och hård avkodning. Viterbi-algoritmen.

Behörighet

För fristående kursstuderande: 120hp  samt engelska B eller motsvarande

Rekommenderade förkunskaper

EQ1220/EQ1240 Signalteori, eller motsvarande kunskaper.

Litteratur

Meddelas på kurshemsida i god tid före kursstart. Tidigare år har följande bok använts: "Fundamentals of digital communications," by Upamanyu Madhow, Cambridge University Press, 2008.

Examination

  • LAB1 - Laboration, 0,5, betygsskala: P, F
  • PRO1 - Projektuppgift, 1,0, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 7,5, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Godkänd skriftlig tentamen. Laboration. Projektuppgift.

Ges av

EECS/Kommunikation

Kontaktperson

Lars Kildehøj (lkra@kth.se)

Examinator

Lars Kildehøj <lkra@kth.se>

Övrig information

Ersätter 2E1432

Påbyggnad

EQ2300 Digital signalbehandling

EQ2410 Avancerad digital kommunikation

EQ2400 Adaptiv signalbehandling

EQ2430/EQ2440 Projektkurs i kommunikation/signalbehandling

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2019.
Examinationsinformation gäller från och med VT2019.