Číslicové obvody a jejich implementace v radiotechnice - A0M37CIR

Kredity 5
Semestry letní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Předmět je určen pro studenty, kteří se chtějí naučit prakticky navrhovat obvody číslicového zpracování signálů a prakticky je ověřit na vývojových deskách se signálovými procesory nebo specializovanými obvody. Pozornost je soustředěna na realizaci modulátorů a obvodů číslicové konverze signálu, algoritmů kódování/dekódování, které jsou součástí komunikačního řetězce a hlavně jejich efektivní realizaci s minimálním potřebným výpočetním výkonem použitého procesoru nebo hardwaru. \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A0M37CIR
Cíle studia
Návrh složitějších a výkonově efektivních obvodů číslicového zpracování signálů a jejich praktické ověření na vývojových deskách se signálovými procesory nebo specializovanými obvody.
Osnovy přednášek
1. Architektury rychlých A/D převodníků a metody zvyšování jejich výkonu
2. Efektivní implementace decimace a interpolace (obvodová i programová)
3. Kvantování aritmetických operací, důsledky ošetřené a neošetřené aritmetiky
4. Implementace náročných číslicových filtrů, možnosti snížení výpočetního výkonu
5. Využití změny vzorkovacího kmitočtu k efektivní implementaci
6. Efektivní implementace generátorů kódů a prokladačů
7. Programové a obvodové implementace zabezpečení přenášených dat
8. Možnosti implementace digitálních subsystému v mf a vf pásmu programovatelnými obvody
9. Obvodová implementace základních operací diskrétní soustavy (rychlého sčítání a násobení, DA, CORDIC)
10. Obvodové a programové řešení kmitočtových syntezátorů
11. Modifikace kmitočtových syntezátorů pro modulace ovlivňující amplitudu, fázi a kmitočet.
12. Implementace modulátorů/demodulátorů, zpracování komplexní obálky
13. Zvyšování výpočetního výkonu programových řešení, paralelizace algoritmů VLIW, multiprocesorové systémy
14. Up/down konvertory, popis, vlastnosti a využití v obvodových sadách
Osnovy cvičení
1. Simulace vlastností reálné aritmetiky, aritmetický šum
2. Vlastnosti simulátoru a DSK boardu se signálovým procesorem
3. Efektivní implementace procesu decimace, ověření vlastností
4. Návrh a realizace DDS kmitočtového syntezátoru
5. Návrh a realizace číslicového modulátoru FSK ve vývojovém modulu
6. Návrh FSK demodulátoru v programu Matlab
7. Realizace demodulátoru FSK ve vývojovém modulu
8. Návrh filtru s více vzorkovacími kmitočty
9. Efektivní implementace soustavy s více vzorkovacími kmitočty
10. Realizace modulátoru QPSK
11. Číslicově řízený fázový závěs DPLL
12. Realizace obnovy symbolové rychlosti demodulátoru QPSK
13. Implementace obvodu CORDIC
14. Dokončení úloh
Literatura
1. Analog Devices High Speed Design Technique. Norwood: Analog Devices. 2000
2. Kuo.S.M: Real-Time Digital Signal Processing, John Wiley, 2006
3. Skalický, P.: Číslicové systémy v radiotechnice. Praha : Vydavatelství ČVUT, 2004.
4. Skalický.P.: Aplikace signálových procesorů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2003
5. Skalický, P.: Aplikace signálových procesorů - cvičení. Praha : Vydavatelství ČVUT, Praha 2003
Požadavky
V předmětu se předpokládají znalosti základů číslicového zpracování signálu, číslicové a mikroprocesorové techniky.