Kursens mål är att introducera avancerade digitala kommunikationsmetoder och att ge studenterna en överblick över aktuella tekniker som används i dagens mobila kommunikationssystem och principerna som de bygger på. Kursen behandlar tre olika områden; digital kommunikation över bandbegränsade kanaler, modern kanalkodningsteori och trådlös kommunikation. I kursen kommer vi att diskutera:
Bandbegränsade kanaler och utjämning: basbandsrepresentation av bandbegränsade kanaler med Gaussiskt brus; egenskaper och design av optimala signaler; intersymbolinterferens; linjära och icke-linjära metoder för utjämning.
Modern kanalkodningsteori: grundläggande principer bakom LDPC kodning (från engelskans low-density parity check) och Turbokodning; iterativ avkodning; avkodningsalgoritmer som är baserade på a-posteriori sannolikheter.
Trådlös kommunikation: grundläggande modeller för trådlös/radio-kommunikation; frekvensselektiva och icke-frekvensselektiva kanaler; långsam/snabb fädning; Rice och Rayleigh fädning; prestanda i fädning; diversitet; block-kodning och interleaving; kanalkapacitet; flerantennsystem; flerbärvågssystem och OFDM; spread-spectrum kommunikation (t.ex. direkt-sekvens och frekvenshoppande spread-spectrum); fleranvändarkommunikation och CDMA.
Efter godkänd kurs ska studenten kunna
- använda matematiska modeller för att beskriva avancerade kommunikationskanaler och -system som t.ex. kommunikationssystem med dispersion, interferens, flera användare, flervägsutbredningen, multipla bärvågor och multipla antenner
- använda matematiska modeller för att karakterisera egenskaper för avancerade kommunikationskanaler och -system samt identifiera egenskaper som begränsar kommunikationen
- förklara grundläggande principer och koncept bakom avancerade kommunikationstekniker som t.ex. flerbärvågsmodulering, avancerad kanalkodning med iterativ avkodning, kodning och detektion i flerantennsystem, utjämning samt kodning och detektion i fleranvändarsystem
- sammanfatta för- och nackdelar med olika avancerade kommunikationstekniker samt kunna diskutera deras optimalitet och komplexitet
- välja och optimera designparametrar (t.ex. effektfördelning, modulering, redundans, hastighet) inom avancerade kommunikationstekniker för att anpassa dem till en given kanalmodell och givna krav
- för en given kombination av kanalmodell och kommunikationsteknik använda matematiska modeller för att analysera den förväntade prestandan (t.ex. felsannolikheter, hastighet) samt jämföra prestandan för olika lösningar.