Kursplan för Trådlös kommunikation

Kursplan fastställd 2020-02-14 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnWireless communications
  • KurskodSSY135
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPCOM
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeElektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 13115
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0107 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp
  • 15 Mar 2021 fm J
  • 10 Jun 2021 em J
  • 26 Aug 2021 em J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
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 ger en teknisk förståelse för trådlösa kommunikationssystem, inklusive den trådlösa kanalen, signaldesignval och algoritmer i nuvarande trådlösa kommunikationsstandarder. Kursen täcker grundläggande radioutbredningsmekanismer, ortogonal frekvensdelning, system med flera ingångs- och utgångsantenner och cellulära system samt 5G kommunikationssystem.

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, storskalig och småskalig fädning
  • Tidsvarierande impuls- och frekvenssvar och statistisk karakterisering av svagt-stationära okorrelerade spridningskanaler
  • Prestandametriker för trådlös kommunikation, inklusive kanalkapacitet
  • Rums-, tids- och frekvensdiversitet
  • Resursallokering och vattenpåfyllning
  • Utjämning för ortogonal frekvensdelning
  • Kommunikation med flera användare: mediumaccess och duplexering
  • System med flera ingångs- och utgångsantenner (MIMO)
  • 5G- och 6G-kommunikation
  • 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.