Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
Sylabus przedmiotu Transmisja danych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Transmisja danych | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Tomasz Mąka <Tomasz.Maka@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Aleksandr Cariow <Alexandr.Tariov@zut.edu.pl>, Tomasz Mąka <Tomasz.Maka@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Algebra liniowa |
| W-2 | Matematyka stosowana ze statystyką 1 |
| W-3 | Wprowadzenie do informatyki |
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 sygnałów cyfrowych. Proces konwersji analogowo-cyfrowej. Generacja sygnałów z wykorzystaniem wybranego języka programowania. | 4 |
| T-L-2 | Reprezentacja sygnałów transmisyjnych w dziedzinie częstotliwości. Mechanizmy wyznaczania reprezentacji częstotliwościowej, implementacja programowa przekształcenia DFT oraz porównanie DFT z FFT. | 4 |
| T-L-3 | Opracowanie modeli symulacyjnych dla modulacji ciągłych amplitudy (AM) oraz kąta (FM / PM). Badania symulacyjne dotyczące procesu modulacji i porównania szerokości pasm sygnałów zmodulowanych modulacjami AM, FM i PM. | 4 |
| T-L-4 | Opracowanie modeli symulacyjnych dla systemów kluczowania (ASK, FSK, PSK) . Badania symulacyjne dotyczące procesu kluczowania i porównania szerokości pasm poszczególnych sygnałów zmodulowanych. | 4 |
| T-L-5 | Analiza procesu demodulacji w systemach kluczowania. Budowa modeli symulacyjnych demodulatorów sygnałów uzyskanych w procesie kluczowania. | 4 |
| T-L-6 | Implementacja programowa kodera i dekodera kodów Hamminga. | 4 |
| T-L-7 | Testowanie zaprojektowanych i zrealizowanych komponentów w modelu symulacyjnym systemu transmisyjnego. | 4 |
| T-L-8 | Zaliczenie laboratorium. | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Sposoby komunikacji; Podstawowe tory sygnałowe; Kanał transmisyjny; Widmo elektromagnetyczne; Pojemność kanału transmisyjnego; Systemy telekomunikacyjne i ich parametry. | 2 |
| T-W-2 | System przetwarzania sygnałów; Przetwarzanie analogowe a cyfrowe; Konwersja analogowo-cyfrowa; Próbkowanie i kwantyzacja; Proces kompresji i ekspansji. | 2 |
| T-W-3 | Reprezentacja sygnałów w dziedzinie częstotliwości; Przekształcenie DFT/IDFT; Rozdzielczość widmowa; Przekształcenie FFT, własności i zastosowanie. | 4 |
| T-W-4 | Proces modulacji/demodulacji; Modulacje ciągłe (AM/FM/PM) i ich własności. Modulacje cyfrowe; Parametry i własności; Modulacje i demodulacje ASK/FSK/PSK; Modulacje wielowartościowe. | 4 |
| T-W-5 | Mechanizmy kodowania źródłowego; Pojęcie entropii źródła; Kodowanie stratne i bezstratne; Kodowanie entropijne; Kodowanie Hamminga; Kwantyzacja skalarna i wektorowa. | 2 |
| T-W-6 | Rejestracja dźwięku; Transmisja dźwięku; Podstawowe kodeki audio i ich parametry; Modelowanie psychoakustyczne; Predykcja liniowa; Metody kodowania sygnału mowy. | 2 |
| T-W-7 | Transmisja w paśmie podstawowym; Transmisja szeregowa/równoległa; Modulacja impulsowa PAM, PPM oraz PWM; Kodowanie transmisyjne; Kodowanie detekcyjno-korekcyjne; Źródła błędów w systemach transmisyjnych; Cykliczny kod nadmiarowy; Parametry kodów; Przeplot; Technika ARQ. | 4 |
| T-W-8 | Media transmisyjne; Rodzaje torów przewodowych; Para skręcana; Kable teleinformatyczne; Transmisja z użyciem światłowodów i jej własności; Fale elektromagnetyczna i ich własności; Podstawowe oddziaływania falowe; Pasma częstotliwości w systemach radiokomunikacyjnych; Atmosfera ziemska i jej właściwości w kontekście propagacji fal radiowych. | 2 |
| T-W-9 | Modele kanałów telekomunikacyjnych; Rodzaje zakłóceń i rodzaje szumów; Model AWGN; Pojęcie linii długiej i jej własności; Linia stratna; Łącze światłowodowe; Łącze radiowe; Strefy Fresnela; Transmisja wielodrogowa; Zaniki; Równoważna moc promieniowania (EIRP); Bilans mocy w łączu radiowym; Tłumienie w różnych modelach kanałów. | 2 |
| T-W-10 | Łączność satelitarna; Orbity satelitarne; Pasma częstotliwości w systemach satelitarnych; Bilans energetyczny łącza satelitarnego; Przykładowe systemy komunikacji satelitarnej. | 2 |
| T-W-11 | Transmisja strumieniowa; Protokoły transmisji strumieniowej; Mechanizm utrzymania jakości usług w transmisji zorientowanej na dane czasu rzeczywistego; Podstawowe parametry QoS. | 2 |
| T-W-12 | System Bluetooth; Pasmo transmisyjne; Warstwa fizyczna; Rodzaje modulacji i przepływności bitowe; Rozpraszanie widma AFH; Sieci Bluetooth; Identyfikacja urządzeń; Stos protokołów. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Przygotowanie się do zajęć laboratoryjnych. | 18 |
| A-L-2 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-3 | Udział w konsultacjach. | 2 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach. | 30 |
| A-W-2 | Studia literaturowe i przygotowanie się do egzaminu. | 16 |
| A-W-3 | Konsultacje do wykładu | 2 |
| A-W-4 | Udział w egzaminie | 2 |
| 50 | ||
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 uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_C11_W01 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_W03, I_1A_W01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-5, T-W-1, T-W-7, T-W-6, T-W-8, T-W-2, T-W-9, T-W-3, T-W-4, T-W-10, T-W-11, T-W-12 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_C11_U01 Umiejętność studiowania wskazanej literatury. Umiejętność modelowania systemów transmisji danych w środowisku symulacyjnym. | I_1A_U03 | — | — | C-3 | T-L-5, T-L-3, T-L-6, T-L-4, T-L-7, T-L-2, T-L-1 | M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_C11_W01 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 uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_C11_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