Kursplan för Kommunikationssystem

Kursplan fastställd 2024-02-02 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnCommunication systems
  • KurskodSSY305
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTKELT
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeElektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 50118
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0113 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

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

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet.
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Kursens studenter förutsätts ha kunskap om grundläggande begrepp inom
  • signalbehandling (linjär filtrering, faltning, impulssvar, frekvenssvar, fouriertransform)
  • sannolikhetslära (täthet- och fördelningsfunktion, väntevärden, sannolikhet)
samt att kunna använda dessa begrepp i analys av linjära system och stokastiska variabler. Förkunskapskraven kan inhämtas i TMA981/TMA982 "Linjära system och transformer" och ESS012/ESS013 "Sannolikhetsteori och statistisk signalbehandling" eller liknande kurser.

Syfte

Kursen har två huvudsakliga syften. Det första syftet är att ge en bred introduktion till kommunikationssystem som en möjliggörande teknik för applikationer baserade på IKT (informations- och kommunikationsteknologi). Exempel på IKT-applikationer är E-hälsa, smarta elsystem, automation, processreglering och samverkande trafiksäkerhetssystem, för att nämna ett fåtal. Dagens ingenjörer kommer, oavsett specialitet, att använda ITK-system i sitt dagliga arbete. Även ingenjörer som inte är kommunikationsspecialister kommer att ha stor nytta av att känna till terminologi, begränsningar och möjligheter hos kommunikationssystem. Det andra syftet är att ge en gedigen grund till fortsatta studier inom kommunikationssystem. Vi kommer att fördjupa oss i de lägre lagren i kommunikationsstacken och behandla det grundläggande länkproblemet för digital kommunikation: hur kan vi transmittera ett paket med informationsbitar från punkt A till punkt B över en fysisk kanal (tex. en fiberoptisk kabel eller en radiokanal)? När vi lärt oss det, kan länkarna sättas ihop till stora kommunikationsnät för att möjliggöra kommunikation mellan många noder. Internet är ett exempel på ett sådant kommunikationsnät.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • beskriva hur kommunikationssystem kan användas för hållbar utveckling
  • beskriva syftet med lagren in OSI-modellen för kommunikation, med tyngdpunkt på de lägre lagren: nätverk, datalänk och fysiskt lager
  • beskriva syftet med de viktigaste komponenterna i TCP/IP protokollen
  • analysera kraven som en IKT-applikation, tex., E-hälsa, smarta elsystem, automation, processreglering eller samverkande trafiksäkerhetssystem, ställer på det underliggande kommunikationssystemet
  • förklara blocken i Shannons modell för digital kommunikation
  • definiera och beräkna prestandamått för kommunikation
    • felsannolikhet
    • spektraleffektivitet
    • energieffektivitet
    • latens
    • genomströmning
  • förklara begreppen symmetrisk och asymmetrisk kryptering, hash-funktion och hur dessa kan användas för skydd mot avlyssning, skydd mot ändrade data och autentisering 

Innehåll

  • Introduktion till applikationer baserade på informations- och kommunikationsteknologi (IKT), exempelvis E-hälsa, automation, processreglering, smarta elsystem och samverkande trafiksäkerhetssystem
  • Introduktion till OSI-modellen för kommunikation
  • Introduktion till TCP/IP protokollen och deras relation till OSI-modellen
  • Shannons modell för digital kommunikation: källkodning, kanalkodning och modulation
  • Fysiskt lager
    • Modulation: bitar, symboler, signal konstellationer, puls-amplitud modulering, kvadraturmodulation
    • Signalanpassat filter, maximum likelihood-detektering
    • Prestandamått: symbolfelsannolikhet, spektraleffektivitet, energieffektivitet
    • Felsannolikhet för en additiv vit Gausskanal
  • Introduktion till felrättande och felupptäckande koder
  • Länklager
    • Medium access: ALOHA, CSMA, TDMA, FDMA
    • Omsändningsprotokoll: ARQ
    • Prestandamått: paketfelsannolikhet, genomströmning, latens, rättvisa (fairness)
  • Nätverkslager: introduktion till routing, addressering och forwarding
  • Transportlager: introduktion till flödeskontroll och stockningskontroll
  • Säkerhet: introduktion till skydd mot avlyssning, skydd mot ändrade data och autentisering  
  • Repetition och summering av kursen

Organisation

Kursen innehåller cirka 19 föreläsningar, 11 övningar, 1 projekt, och 6 quizzes (korta skriftliga flervalsprov).

Litteratur

Anges på kurshemsida, senast två veckor innan kursstart.

Examination inklusive obligatoriska moment

Betyg baseras på poäng från projekt, quiz, och skriftlig tentamen. För att få godkänt på kursen krävs att projekt och skriftlig tentamen är godkända. 

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.