Kommunikációelmélet
A tantárgy angol neve: Communication Theory
Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.
Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.
Villamosmérnöki Szak
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Dr. Halász Edit
docens
TTT
A tárgy a közös képzésben leadott tárgyakra és a párhuzamosan előadásra kerülő Integrált távközlés c. tárgy egyes fejezeteire épít.
A tantárgyat kötelezően megelőzik az alábbi nevű, az alábbi félévben előadott, a törzsoktatásban meg nem nevezett tárgyak:
A hiradástechnikai rendszerek, modern távközlő hálózatok leírásának, modellezésének és tervezésének módszertani magalapozása.
Megismerteti a kommunikációs hálózatokhoz kapcsolódó matematikai modelleket és eljárásokat. Bemutatja a távközlö hálózatok jellegzetes áramköreit és tervezésüket. Betekintést nyújt a matematikai optimalizáló eljárásokba és azok alkalmazásába.
Kommunikációs hálózatok alapproblémái és modelljei.
Hálózatok alapvető fejlődési tendenciái, integrálódás.
Alapvető kategóriák: Áramkör ill. csomagkapcsolás. Virtuális áramkörkapcsolás
ill datagram. Pont-pont összeköttetés ill. többszörös hozzáférésű csatorna.
Az OSI rétegelt architektúra (ismétlés). A fizikai réteg alapproblémája: megbízható
bitátvitel.
Két fő "ellenség": zaj, és torzítás. Küzdelem a zaj ellen: I: Optimális döntések.
A Bayes döntés. Neyman-Pearson döntés.
Küzdelem a zaj ellen: II: Optimális szűrés.
Analóg jel digitalizálása: kvantálás.
Optimális kvantálok a hibakritériumtól függően:
Egyenletes kvantáló négyzetes középhibája.
Jel/zaj viszony a kvantálási hiba és a kódszavak meghibásodása együttes figyelembevételével.
Összetettebb kvantáló megoldások: Adaptív, digitális prediktív kvantálás, DPCM
Bináris csatornák modelljei:
A forrás- és csatornakódolás feladata.
Forráskódolás: - alsó és felső korlát a tömöríthetőségre, Huffman-kód
Csatornakódolás: A bináris csatorna kapacitásának (információelméleti) értelmezése
A hálózati réteg. Amit az adatkapcsolati rétegből lát: virtuális link. Hálózati réteg fő feladatai: útvonalválasztás (routing) és forgalomvezérlés.
Az útvonalválasztás problémája. Routing algoritmusok osztályozása:
Példák útvonalválasztó eljárásokra:
Az útvonalválasztás és a hívásblokkolás kölcsönhatása: az Erlang-féle fixpontos
modell.
Az útvonalválasztás gráfelméleti algoritmusai: Dijkstra algoritmus, Bellmann-Ford
algoritmus
B-ISDN és ATM.
Útvonalválasztási algoritmusok ATM hálózatokban.
Távközlő áramkörök
Analízis és tervezés
Kétkapu áramkörök jellemző függvényei
Az átviteli tényező definíciója, megengedett függvénye Csillapítás, fázisforgatás, futási idő.
Szűrők
Alul-, felül-, sáváteresztőszűrő
Szűrőtípusok: reaktáns ( LC ), aktív RC, kapcsolt kapacitású, digitális
Approximáció egyenes úton: Butterworth, Csebisev, Cauer.
Aluláteresztő szűrő tervezése katalógusból. Mintapéldák.
Felüláteresztő és sávszűrő tervezése transzformációval. Mintapéldák.
Aktív RC szűrők fajtái és tervezése. Mintapéldák.
Digitális szűrők. IIR szűrő tervezése bilineáris transzformációval..
Alakhű átvitel. Amplitudó kiegyenlítők. Tervezési mintapéldák.
Futási idő korrektor. Késleltető művonal.
Számítógépes iteratív áramkörtervezés
Optimalizálás
Kötött szélsőérték feladatok visszavezetése kötetlen szélsőérték feladatok sorozatává (SUMT módszer, Lagrange eljárás).
Lokális és globális optimum
Egy- és többváltozós függvények minimalizálása.
Többváltozós keresőeljárások (szimplex módszer, Hooke-Jeeves algoritmus)
Gradiens módszer. Newton módszer. Davidon-Fletcher-Powell módszer
Jacobson-Oksman eljárás
Lineáris programozás és megoldó algoritmusa
Lineáris programozás megoldása neurális áramkörrel
Előadás, az előadásokon elmondott tervezési példákkal, számítógépes illusztrációkkal.
A tárgy vizsgával zárul.
a. A szorgalmi időszakban:
- 2 nagy ZH (pótzárthelyi lehetőséggel)
- a vizsgárabocsáthatóság feltétele: mindkét nagy ZH (vagy pótzh) minimum kettes.
b. A vizsgaidőszakban:
- a vizsga írásbeli és szóbeli.
- a vizsga érdemjegyét a vizsgadolgozat (VD) és az évközben írt két ZH határozza meg az alábbi módon:
Min(( ZH1 + ZH2 +VD + VD + VD)/5, VD), kerekítve a szokásos módon.
Az elégtelen, vagy meg nem írt ZH a képletben "1"-esként szerepel.
A fentiek alapján megajánlott - legalább elégséges - vizsgajegyet szóbelin módosítani lehet.
D. Bertsekas - R. Gallager: Data Networks, Prentice Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1992.
Csibi Sándor (szerk.): Információ közlése és feldolgozása, Tankönyvkiadó, Bp., 1986.
Linder Tamás - Lugosi Gábor: Bevezetés az információelméletbe, BME jegyzet (J 5-1445), Tankönyvkiadó, Bp., 1990.
R. W. Lucky - J. Salz - e.J. Weldon: Adatátvitel, Műszaki Könyvkiadó, Bp., 1973.
Géher K - Solymosi J: Lineáris hálózatok tervezése, Tankönyvkiadó, Bp., 1992.
Halász E.: Az optimalizálás alapjai. BME sokszorosított jegyzet.
Prónay G. - Solymosi J. - Trón T.: Példatár a Lineáris hálózatokhoz. Jegyzetkiadó, J5-1293.
Prónay G. - Solymosi J. - Trón T.: Tervezési segédlet a Lineáris hálózatokhoz. Jegyzetkiadó, J5-1294/1.
dr. Halász Edit