Διαμόρφωση, Φώραση και Εκτίμηση Σημάτων

Συνοπτική παρουσίαση αναλογικών διαμορφώσεων. Θόρυβος στις αναλογικές διαμορφώσεις. Υπερ-ετερόδυνος δέκτης, θόρυβος λήψης, ζωνοπερατός θόρυβος. Επίδραση του θορύβου σε συστήματα γραμμικής διαμόρφωσης. Λόγος σήματος προς θόρυβο (Signal-to-Noise Ratio) σε διαμόρφωση DSBSC, σε ομόδυνη λήψη με διαμόρφωση SSB, σε δέκτες ΑΜ με χρήση φωράτη περιβάλλουσας. Εκτίμηση φάσης φέροντος με PLL. Επίδραση προσθετικού θορύβου στην εκτίμηση φάσης. Επίδραση του θορύβου σε συστήματα διαμόρφωσης γωνίας. Λόγος σήματος προς θόρυβο σε διαμόρφωση FM και PM. Φαινόμενο σύλληψης. Φαινόμενο κατωφλίου. Μείωση κατωφλίου. Προέμφαση και αποέμφαση στα συστήματα FM. Σύγκριση αναλογικών συστημάτων διαμόρφωσης. Παλμοαναλογική διαμόρφωση. Ψηφιοποίηση αναλογικών σημάτων. Δειγματοληψία ζωνοπερατών σημάτων. Παραλλαγή. Διαμόρφωση πλάτους παλμών (PAM). Πολυπλεξία με διαίρεση χρόνου (TDM). Παλμοκωδική διαμόρφωση (PCM). Κβάντιση. Σφάλμα κβαντισμού. Συμπιεστής-αποσυμπιεστής. Διαφορική παλμοκωδική διαμόρφωση (DPCM). Διαμόρφωση Δέλτα. Επίδοση PCM, σηματοθορυβική σχέση. Αποδιαμόρφωση/Φώραση σημάτων Βασικής Ζώνης. Μορφοποίηση σημάτων βασικής ζώνης. Προσαρμοσμένα φίλτρα, Μ-ASK (Μ-αδική διαμόρφωση παλμών). Πιθανότητα σφάλματος. Πηγές Πληροφορίας και Κωδικοποίηση Πηγής: Μοντελοποίηση πηγών πληροφορίας - Μέτρο της Πληροφορίας – Εντροπία. Θεώρημα κωδικοποίησης πηγής. Αλγόριθμοι κωδικοποίησης πηγής. Θεωρία ρυθμού παραμόρφωσης. Μοντελοποίηση διαύλων επικοινωνίας. Χωρητικότητα διαύλου. Όρια στις επικοινωνίες. Ανταλλαγή ισχύος μετάδοσης και εύρους ζώνης.

Εργαστήριο: Στα πλαίσια του μαθήματος θα γίνουν 8 ασκήσεις εξομοίωσης (ψηφιακής υλοποίησης) αναλογικών και ψηφιακών σχημάτων διαμόρφωσης σε MATLAB. Οι ασκήσεις περιλαμβάνουν θέματα όπως: Μετασχηματισμοί Διακριτού Χρόνου. Δειγματοληψία ζωνοπερατών σημάτων. Διακριτή παρεμβολή και αραίωση – πολυρυθμικά συστήματα (multirate systems). Ψηφιακά φίλτρα FIR σε τηλεπικοινωνιακά συστήματα. Ψηφιακή φασματική ανάλυση. Προσομοίωση – ψηφιακή υλοποίηση αναλογικών (ΑΜ, SSB, DSB, VSB, FM) και ψηφιακών (PCM, Μ-ASK) διαμορφώσεων.

Διαφάνειες Παραδόσεων

Όσοι εγγραφούν στο μάθημα θα κάνουν ασκήσεις MATLAB στο εργαστήριο προσωπικών υπολογιστών της Σχολής. Οδηγίες για την εγγραφή στο εργαστήριο εδώ.

Εάν δεν είσαστε εξοικειωμένοι διαβάσετε τη σύντομη "Εισαγωγή στο γραφικό περιβάλλον του MATLAB". Στη συνέχεια μπορείτε να κάνετε μια δοκιμή επισκεπτόμενοι την ιστοθέση https://cloudfront0.central.ntua.gr/sgd/hierarchy.jsp. Χρησιμοποιείστε τον κωδικό και συνθηματικό που έχετε για το κέντρο υπολογιστών προκειμένου να εισέλθετε στο περιβάλλον εφαρμογών. Αποδεχθείτε τα μηνύματα σχετικά με τα πιστοποιητικά ασφαλείας που θα εμφανισθούν. Κάτω από τον σύνδεσμο Μαθηματικά Πακέτα θα βρείτε το MATLAB. Ξεκινήστε μια σύνοδο και πειραματιστείτε ελεύθερα με το γραφικό περιβάλλον εφαρμόζοντας όσα μάθατε. Στη συνέχεια δοκιμάστε τα παραδείγματα από το παράρτημα "Εισαγωγή στο MATLAB" του φυλλάδιου των σημειώσεων για το εργαστήριο.

Υποβολή αναφορών

Βαθμολογία

O τελικός βαθμός του μαθήματος θα προκύψει ως Βαθμός Εργαστηρίου + 65% Χ Βαθμός Γραπτού, με την προϋπόθεση ότι ο Βαθμός Γραπτού είναι προβιβάσιμος. Διαφορετικά, θα ισούται με τον Βαθμό Γραπτού.

Ο μέγιστος βαθμός εργαστηρίου θα είναι 3,5 αν κάποιος προσέλθει σε όλες τις ασκήσεις, παραδώσει ορθές αναφορές και απαντήσει σωστά κατά την εξέταση. Θα προκύψει κατά το 75% από τις ασκήσεις και κατά το 25% από την εξέταση. Για κάθε απουσία θα υπάρχει μείωση του μεγίστου κατά μισή μονάδα. Καθυστέρηση προσέλευσης πέραν των 30 λεπτών ισοδυναμεί με απουσία.

Βαθμοί εξετάσεων