Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: systemy komputerowe i oprogramowanie
Sylabus przedmiotu Podstawy transmisji danych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Podstawy transmisji danych | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Aleksandr Cariow <Alexandr.Tariov@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Aleksandr Cariow <Alexandr.Tariov@zut.edu.pl>, Tomasz Mąka <Tomasz.Maka@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy analizy matematycznej i algebry liniowej. |
| W-2 | Podstawy fizyki. |
| W-3 | Podstawy elektroniki. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Poznanie podstaw i zasad transmisji danych. |
| C-2 | Zapoznanie się z mechanizmami warstwy fizycznej systemu transmisji danych. |
| C-3 | Zdobycie umiejętności pozwalającej na ocenę wydajności systemu transmisji danych cyfrowych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Podstawowe informacje na temat pojęcia kanału transmisyjnego, pasma oraz tłumienności. Przykładowy model systemu transmisyjnego w systemie MATLAB/Simulink. | 2 |
| T-L-2 | Reprezentacja sygnałów transmisyjnych w dziedzinie czasu i częstotliwości. Mechanizmy wyznaczania reprezentacji częstotliwościowej, obliczanie transformaty DFT, sposób wyznaczania szerokości pasma. | 2 |
| T-L-3 | Opracownie modeli symulacyjnych dla modulacji ciągłych amplitudy (AM) oraz częstotliwości (FM) i fazy (PM). Badania symulacyjne dotyczące procesu modulacji i porównania szerokości pasm poszczególnych sygnałów zmodulowanych. | 2 |
| T-L-4 | Opracownie modeli symulacyjnych dla systemów kluczowania (ASK, FSK, PSK) . Badania symulacyjne dotyczące procesu kluczowania i porównania szerokości pasm poszczególnych sygnałów zmodulowanych. | 2 |
| T-L-5 | Analiza procesu demodulacji w systemach kluczowania. Budowa modeli symulacyjnych demodulatorów sygnałów uzyskanych w procesie kluczowania. | 2 |
| T-L-6 | Projekt i budowa systemu kodowania korekcyjnego z użyciem kodu Hamminga. | 2 |
| T-L-7 | Projekt i budowa systemu detekcji i korekcji błędów słów danych z nadmiarowym kodem Hamminga. | 2 |
| T-L-8 | Testowanie zaprojektowanych i zrealizowanych komponentów w modelu symulacyjnym systemu transmisyjnego. | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Historia rozwoju technik transmisyjnych. Światowi wynalazcy w dziedzinie telekomunikacji. Definicje podstawowe. Rodzaje zastosowań transmisji danych. | 1 |
| T-W-2 | Struktura podziału usług związanych z transmisją danych. Prezentacja informacji. Informacja analogowa i cyfrowa. Sygnały analogowe oraz cyfrowe. Informacja cyfrowa. Formaty liczbowe. Numeryczne obliczanie widma sygnału. Dyskretna transformacja Fouriera. | 2 |
| T-W-3 | Łącze komunikacyjne. Trasowanie łączy. Pasma w łączach. Tłumienność toru. Urządzenia transmisji. Urządzenia końcowe. Adapter liniowy. Modem. Kodek brzegowy sieci komutowanej. Efektywność transmisji. Kasowanie echa. Multipleksacja kanałów. Zakłócenia transmisji. | 2 |
| T-W-4 | Przetwarzanie sygnałów mowy. Techniki przetwarzania głosu. Cyfryzacja sygnałów mowy. Zakres częstotliwości mowy. Kodery i dekodery sygnału mowy. Kompresja głosu. Decybele. Przekaz informacji: transmisja cyfrowa i analogowa. | 2 |
| T-W-5 | Praca systemu transmisyjnego. Szerokość pasma. Przepływność. Prawo Shannona. | 1 |
| T-W-6 | Modulacja. Szybkość modulacji a szybkość transmisji. Skuteczność widmowa. Pojemność toru transmisyjnego. Trafik. Stopa błędu. | 1 |
| T-W-7 | Kody danych i ich konwersje. Alfabet Morse'a. Kod flagowy. Kod semaforowy. Kody ASCII, EBCDIC. Zapis kodowy. Konwersja kodowa. Kody transparentne. Przekształcanie sygnałów binarnych. Cele przekształcania sygnałów. Kody transmisyjne. Kody NRZ-L i NRZ-I. Kod RZ. Kody bifazowe: Manchester oraz Manchester Differential. Kod AMI. Kod B8ZS. Kod HDB3. Kody 2B1Q oraz 4B3T. Sygnalizacja tonowa DTMF. Technika transmisji. Detekcja i korekcja błędów. Komutacja kanałów i łączy. Kompresja sygnałów. | 2 |
| T-W-8 | Technika modulacji. Modulacja cyfrowa ASK, PSK, and FSK. Szybkie techniki modulacji. Modulacja kwadraturowa QAM. Modulacja CAP. Dyskretna modulacja wielotonowa DMT. Modulacja TCM. | 2 |
| T-W-9 | Media transmisyjne. Kable telekomunikacyjne. Kabel miedziany. Rodzaje skrętki dwużyłowej. Kategorie kabli miedzianych. Kabel współosiowy (koncentryczny). Światłowód.. Media bezprzewodowe. Łącza podczerwone. Fale radiowe. Transmisje mikrofalowe. Łącze mikrofalowe. | 2 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych. | 15 |
| A-L-2 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-3 | Udział w konsultacjach. | 2 |
| 32 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczesnictwo w wykładach. | 15 |
| A-W-2 | Czytanie wskazanej literatury. Przygotowanie się do egzaminu. Udział w egzaminie. | 10 |
| A-W-3 | Konsultacje do wykładu | 2 |
| A-W-4 | Udział w egzaminie | 2 |
| 29 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny. |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Wykład - egzamin pisiemny |
| S-2 | Ocena formująca: Ćwicienia- zaliczenie prac laboratoryjnych. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_B/7_W02 Po kursie studenci są w stanie zdefiniować podstawowe pojęcia związane z zadaniami i technikami transmisji danych.Potrafią opisać i wytłumaczyć budowę i działanie systemu transmisyjnego oraz potrafią modelować systemy i układy transmisji danych w środowisku Simulink. | I_1A_W09 | T1A_W02, T1A_W06, T1A_W07 | InzA_W01, InzA_W02, InzA_W05 | C-2, C-1 | T-W-9, T-W-3, T-W-1, T-W-6, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-2 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_B/7_U01 Umiejętność studiowania wskazanej literatury. Umiejętność modelowania systemów transmisji danych w środowisku symulacyjnym. | I_1A_U20, I_1A_U15 | T1A_U05, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U01, InzA_U02, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08 | C-3 | — | M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_B/7_W02 Po kursie studenci są w stanie zdefiniować podstawowe pojęcia związane z zadaniami i technikami transmisji danych.Potrafią opisać i wytłumaczyć budowę i działanie systemu transmisyjnego oraz potrafią modelować systemy i układy transmisji danych w środowisku Simulink. | 2,0 | Brak spełnienia wymogów na ocenę dostateczną. |
| 3,0 | Potrafi dokonać podstawowej charakterystyki systemów transmisyjnych. Dysponuje wiedzą o zasadach transmisji danych, jej własnościach i ograniczeniach oraz potrafi wymienić i ocharakteryzować rodzaje medium transmisyjnego. | |
| 3,5 | jak na ocenę dostateczną oraz potrafi omówić architekturę systemu tranmisji cyfrowej oraz zna rodzaje i charakterystykę cyfrowych modulacji stosowanych w transmisji danych. | |
| 4,0 | jak na ocenę 3,5 oraz potrafi omówić zasady budowy kodów transmisyjnych (liniowych) oraz umie narysować przebiegi czasowe sygnału cyfrowego po odpowiednim kodowaniu dla róznych sposobów kodowania. | |
| 4,5 | jak na ocenę 4,0 oraz zna zasady i sposoby podniesienia przepustowosci toru transmisyjnego, umie omówić istniejace ograniczenia tego problemu. | |
| 5,0 | jak na ocenę 4,5 oraz potrafi proponować i uzasadniać dobór odpowiednich rozwiązań transmisyjnych w zależności od oczekiwań i ograniczeń określonej sytuacji. Dysponuje wiedzą o zasadach kodowania protekcyjnego. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_B/7_U01 Umiejętność studiowania wskazanej literatury. Umiejętność modelowania systemów transmisji danych w środowisku symulacyjnym. | 2,0 | nie spełnia wymogów na ocenę dostateczną |
| 3,0 | odrozróżnia reprezentację sygnału w dziedzinie czasu od reprezentacji w dziedzinie częstotliwości, potrafi wyznaczyć widmo amplitudowe i oszacować szerokość pasma analizowanego sygnału. Wie na czym polega i do czago służy proces modulacji i demodulacji. Potrafi zbudować modele modulatorów ciągłych i jeden z systemów kluczowania. | |
| 3,5 | jak na ocenę 3,0 oraz potrafi dokonać porównania efektywności sygnałów zmodulowanych | |
| 4,0 | jak na ocenę 3,5 oraz potrafi zbudować modele symulacyjne trzech przykładowych koderów dla kodów liniowych | |
| 4,5 | jak na ocenę 4,0 oraz potrafi wykonać modele kodera i dekodera kodu korekcyjnego Hamminga | |
| 5,0 | jak na ocenę 4,5 oraz umie zbudować kompletny model do badania systemu transmisyjnego przy określonych zakłóceniach kanałowych |
Literatura podstawowa
- Chustecki J. i inni, Vademecum teleinformatyka, IDG Poland S.A., Warszawa, 1999
- Haykin S., Systemy telekomunikacyjne, WKŁ, Warszawa, 1998, ISBN 83-206-1272-1
- Andrew Simmonds, Wprowadzenie do transmisji danych, Warszawa, 1999, ISBN 83-206-1287-Х
- W. Lipiński, S. Majsner, P. Mazurek., Modulacja, kodowanie i transmisja w systemach telekomunikacyjnych., Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2001, ISBN 83-87423-94-7
- Wesołowski K., Podstawy cyfrowych systemów telekomunikacyjnych, WKŁ, Warszawa, 2003
- Stefan Jackowski, Telekomunikacja. Część I oraz II., Wydawnistwo Politechniki Radomskiej, Radom, 2002
- Adam Urbanek, Ilustrowany leksykon teleinformatyka, Warszawa, 2000
- A. Cariow, T. Mąka, Wprowadzenie do modelowania sygnałów telekomunikacyjnych w środowisku Matlab-Simulink, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2008