Kursplan för Trådlös kommunikation

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2019-02-07 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnWireless communications
  • KurskodSSY135
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPCOM
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeElektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 13118
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0107 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		0 hp0 hp7,5 hp0 hp0 hp0 hp
  • 16 Mar 2020 fm M
  • 10 Jun 2020 em J
  • 27 Aug 2020 em J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Ersätter

  • ESS036 Wireless communications

Behörighet

Information saknas

Särskild behörighet

För kurser på avancerad nivå gäller samma grundläggande och särskilda behörighetskrav som till det kursägande programmet. (När kursen är på avancerad nivå men ägs av ett grundnivåprogram gäller dock tillträdeskrav för avancerad nivå.)
Undantag från tillträdeskraven: Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Som förkunskapskrav krävs godkänt i SSY125 Digital Kommunikation eller liknande kurs. Detta innebär praktiska kunskaper om grundläggande begrepp inom signalbehandling (linjär filtrering, faltning, impulssvar, frekvenssvar, Fouriertransformer), sannolikhetslära och stokastiska processer (sannolikhetstäthetsfunktioner, betingade sannolikheter, väntevärden, spektraltäthet), modulering (pulsamplitudmodulering, kvadraturmodulering, intersymbolinterferens), felrättande koder (blockkoder, faltningskoder), felsannolikhetsanalys för kanaler med additivt vitt Gaussiskt brus (AWGN), energieffektivitet, spektrumeffektivitet, samt kanalkapacitet för AWGN kanaler. Utöver detta krävs även grundläggande kunskaper i MATLAB programmering för att kunna slutföra kursens projekt.

Syfte

Kursen behandlar konstruktion av trådlösa kommunikationssystem. Detta inkluderar länkdesign (dvs. val av modulationsteknik, kanalkodning och eventuell användning av olika antenntekniker), accessmetoder (dvs. val av multipel accessmetod, multiplexing, och duplexing tekniker) och nätverksdesign (t.ex. val av cell layout, effektstyrning, frekvens och kanalåteranvändningsstrategier). Trådlösa kanalmodeller, kodning och modulation betonas särskilt. Målet är att de studerande ska få tillräcklig förståelse för den trådlösa kanalen och den teknik som används, för att kunna förklara varför dagens system är utformade som de är och hur de kan förbättras när tekniken utvecklas.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • förklara varför småskalig och storskalig fädning förekommer
  • beskriva de förhållanden under vilka standardmodellerna för sträckdämpning och fädning förutsäger radiovågors utbredning med god noggrannhet
  • definiera dopplerspridning, tidsdispersion, koherenstid, och koherensbandbredd och förklara hur dessa parametrar är relaterade och hur de påverkar utformningen av det trådlösa fysiska lagret
  • definiera prestandamåtten: momentan felsannolikhet, genomsnittlig felsannolikhet, och avbrottsannolikhet (outage probability) och förstå vilket mått som är lämplig för ett givet scenario
  • definiera ergodisk och avbrottskanalkapacitet och förklara under vilka förhållanden dessa begrepp bestämmer den spektrala effektiviteten för en optimal länk
  • utvärdera prestandan för kommunikationslänkar över fädningskanaler genom analys och datorsimuleringar
  • definiera begreppen kanalåteranvändning, uppströms, nedströms, multipel access, multiplexering, frekvensdelningen, tidsdelning, koddelning, och rumsdelning
  • definiera begreppen tids-, frekvens-, och rumsdiversitet och förklara hur diversitet kan uppnås i praktiken
  • förklara begreppet rumskanaler för system med flera ingångar och flera utgångar (multiple input multiple output, MIMO)
  • beskriva och jämföra komplexitet och prestanda för följande kanalutjämningsmetoder: zero-forcing, linjär MMSE, maximum likelihood
  • utforma och tolka effekt- och taktfördelningsalgoritmer, inklusive statistisk och deterministisk vattenpåfyllning
  • förklara hur fasbrus och olinjäriteter hos effektförstärkare påverkar kommunikationslänken
  • beskriva aktuell kunskap om hälsoeffekter av elektromagnetisk strålning och hur detta påverkar utformningen av utrustning för trådlös kommunikation via förordningar, rekommendationer och mätmetoder för att bestämma säkra exponeringsnivåer
  • beskriva grunderna för att bedriva vetenskaplig forskning på ett etiskt försvarbart sätt (t.ex. relaterat till dubbla användningsområden, datainsamling, plagiat och författarskap)

Innehåll

  • Radioutbredningsmekanismer
  • Antennförstärkning
  • Sträckdämpning: frirymds-, log-distans-, empiriska modeller
  • Storskalig fädning: log-normal skuggfädning
  • Småskalig fädning: Rayleigh, Rician och Nakagami-m
  • Tidsvarierande impuls- och frekvenssvar
  • Statistisk karakterisering av svagt-stationära okorrelerade spridningskanaler
  • Koherenstid och koherensbandbredd
  • Intensitetsprofil, genomsnittlig fördröjningsspridning, och rms fördröjningsspridning
  • Dopplerspektrum och dopplerspridning
  • Rums-, tids- och frekvensdiversitet
  • Kombinationsmetoder: maximum ratio, equal-gain, selection, och switched combining
  • Transmissions- och mottagardiversitet
  • Genomsnittlig och momentan felsannolikhet för fädningskanaler
  • Avbrottssannolikheten (outage probability) för fädningskanaler
  • Avbrotts- och ergodisk kanalkapacitet för fädningskanaler
  • Utjämning för ortogonal frekvensdelning
  • System med flera ingångs- och utgångsantenner (MIMO)
  • Mediumaccess (TDMA, FDMA, CDMA)
  • Grunderna för cellulära system
  • Försämringar till följd av imperfekt hårdvara: fasbrus, olinjäriteter
  • Biologiska effekter av elektromagnetisk strålning

Organisation

Kursen består av 15 föreläsningar, 12 (räkne)övningar, 2 projekt (med muntligt prov) och 6 quizar.

Litteratur

Andrea Goldsmith, Wireless Communications, Cambridge University Press, 2005, ISBN-13: 9780521837163, ISBN-10: 0521837162.

Examination inklusive obligatoriska moment

Slutbetyget baseras på poäng från projekten, quizarna, och en skriftlig tentamen.

Kursplanen innehåller ändringar

  • Ändring gjord på tentamen:
    • 2020-03-09: Plats Plats ändrat från Johanneberg till M av annbe
      [2020-03-16 7,5 hp, 0107]