Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.

Architektura rádiových přijímačů a vysílačů - B2M37ART

Hlavní kurz
Kredity 6
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2L
Anotace
Předmět se zabývá architekturami rádiových přijímačů a vysílačů a softwarovým rádiem. Studenti jsou seznámeni se způsoby konstrukce a moderními metodami optimalizace funkčních bloků rádiových přijímačů a vysílačů, jevy spojenými s kmitočtovou konverzí, zdroji šumu, šumovou analýzou. Osvojí si systémový návrh rádiových přijímačů a vysílačů, návrh úrovňového a kmitočtového plánu a jejich optimalizaci. Předmět rovněž obsahuje výklad bloků číslicového zpracování signálu v moderních rádiových přijímačích a jejich praktické implementace.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Parametry rádiových přijímačů a vysílačů (selektivita, citlivost, dynamický rozsah, postranní příjmy, chybovost, intermodulační odolnost, křížová modulace, parazitní vyzařování, vyzařovací maska, neharmonické složky, C/N, S/N ...).
2. Úzkopásmové a širokopásmové vysokofrekvenční zesilovače, dynamický rozsah a dynamické zkreslení, rychlost přeběhu, šumové vlastnosti vysokofrekvenčních zesilovačů, vysokofrekvenční zesilovače výkonu (low, medium levels), zesilovače s rozprostřeným zesílením, limitující faktory zesilovačů s rozprostřeným zesílením.
3. Realizace RF a IF filtrů, základní parametry filtrů (vložný útlum, podmínky nezkresleného přenosu) krystalový rezonátor, mononolitické krystalové, diskrétní krystalové filtry, keramické filtry, helicalové filtry, rezonátorové SAW filtry, transverzální SAW filtry
4. Parametry zdrojů kmitočtu (stabilita, harmonické a neharmonické složky, stárnutí oscilátoru, přeladitelnost, fázový šum, přechodný děj po zapnutí oscilátoru). Syntéza kmitočtů: oscilátory s prvky s negativním diferenciálním odporem, zpětnovazební oscilátory; oscilátory s krystalem, oscilátory s rozprostřeným zesílením.
5. Kmitočtová konverze: směšovače, směšovač s potlačením zrcadlového kmitočtu, vyvážené směšovače a vícenásobně vyvážené směšovače, intermodulace na směšovači, postranní příjmy, metody analýzy a optimalizace směšovacích produktů.
6. Šumy v přijímači a vysílači: vnější a vnitřní šumy, rozdělení šumů podle jejich fyzikálních příčin, ekvivalentní šumová teplota, míra šumu, provozní/standardní šumový činitel/šumové číslo, ekvivalentní šumová teplota a šumové číslo kaskády. Metody analýzy a optimalizace šumových parametrů.
7. Architektura rádiových přijímačů - přijímač s přímým zesílením, super-regenerační přijímač, reflexní přijímač, superheterodynní přijímač s jedním a vícenásobným směšováním, přijímač s přímou konverzí do základního pásma, přijímač s nízkou mezifrekvenčním kmitočtem, přijímač se širokopásmovou mezifrekvencí.
8. Kmitočtový a úrovňový plán přijímače a jeho optimalizace. reciproké směšování, směšovací tabulka, postranní příjmy, interní hvizdy (spur).
9. Digitalizace výstupního signálu přijímače (IF, RF, sampling, baseband sampling, jitter). Pomocné obvody přijímačů a vysílačů (AGC, AFC, anténní tunery, šumová brána, PSW metr...).
10. Architektura vysílačů, speciální výkonové prvky (polovodičové i vakuové) používané v koncových stupních vysílačů a jejich vlastnosti. Výkonové zesilovače (PA) - třídy, koncepce.
11. Modulace na nosné vlně, modulace na mezifrekvenci. Typy modulátorů, kvadraturní modulátor, impulsní
modulátor, FM modulátor. Linearizace. Speciální optimalizační metody pro výkonové vysokofrekvenční zesilovače. Speciální měřící metody pro vysílače.
12. Bloky číslicového zpracování signálu za/před modulátorem/demodulátorem. DUC, DDC - provedení, systémy.
13. Softwarově definované rádio, kognitivní rádio. Základní koncepce, architektury, aplikace v komunikační, měřící a mobilní technice.
14. Prostředky číslicového zpracování signálu v softwarově definovaném rádiu, paralelní digitální zpracování signálu. Digitální mezifrekvenční stupně, přímá digitální syntéza. Implementace do hradlového pole.
Osnovy cvičení
1. Seznámení s laboratoří, bezpečnost práce
MĚŘENÍ
2. Základy práce se spektrálním analyzátorem, parametry spektrálního analyzátoru, spektrální analýza signálů
3. Měření výkonových, spektrálních a modulačních parametrů signálu WLAN
4. Návrh a konstrukce LC filtru, měření parametrů a charakteristik filtru vektorovým obvodovým analyzátorem
5. Měření parametrů napětím řízeného oscilátoru
6. Měření na směšovači, směšovací tabulky, konverzní útlum a přeslechy mezi branami diodového dvojitě
vyváženého směšovače
7. Měření parametrů VF zesilovače - šumové číslo, bod komprese, bod zahrazení
8. Software Defined Radio a GNU Radio - Úvod
9. Software Defined Radio a GNU Radio - Operace s HW
10. Software Defined Radio a GNU Radio - Systémové aplikace
SEMINÁŘE
11. Synchronizace přijímače; zpětnovazební obvody
12. Směšovače, princip, typy směšovačů
13. Koncepty návrhu rádiového přijímače
14. Zápočet

Literatura
Dobeš, J. Žalud, V.: Moderní radiotechnika, BEN, 2006, ISBN 80-7300-132-2.
Rohde, U.L.: Communications receivers DSP, software radios, and design, McGraw-Hill 2001, ISBN: 0-
07-136121-9.
Vendelin, G.D.; Pavio, A.M.; Rohde, U.L.: Microwave Circuit Design Using Linear and Nonlinear Techniques.
Wiley-Interscience, 2005.
Misra, D.K: Radio-Frequency and Microwave Communication Circuits. John Wiley & Sons, Inc., 2001.
Požadavky
Matematika, teorie signálů a systémů, analogové a digitální obvody a subsystémy (v rozsahu bakalářské zkoušky)

Architektury přijímačů a vysílačů - A8M37ART

Kredity 5
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 4P+0C
Anotace
Předmět seznamuje studenty s problematikou moderní konstrukce rádiových vysílačů a přijímačů. Přednášky poskytují
informace o funkci, architektuře a parametrech vysílačů a přijímačů. Absolvováním tohoto předmětu by studenti měli
získat znalosti potřebné pro návrh, vývoj a testování rádiových vysílačů a přijímačů.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Základní stavební bloky vysílačů a přijímačů - přehled. Filtry: technologie (LC, keramické, SAW, krystalové,
dielektrické, ?, YIG), parametry; polyfázové filtry, přeladitelné filtry, ?
2. Syntéza kmitočtů: parametry oscilátorů (spektrální čistota, fázový šum, stabilita kmitočtu, ?), syntezátory
s celočíselným/neceločíselným dělicím poměrem, tvarování fázového šumu, nežádoucí produkty, DDS/NCO
spektrální čistota.
3. Kmitočtová konverze, intermodulace na směšovači, reciproké směšování a postranní příjmy; speciality (IRM,
kvadraturní modulátory/demodulátory).
4. DAC/ADC - technologie vs. ENOB/FS, SFDR, jitter vzorkovacího signálu a jeho vliv na šumové poměry na
výstupu AD převodníku. RF, IF, BB vzorkování.
5. Šum v přijímači: vnější a vnitřní šumy, šumová teplota, provozní/standardní šumový činitel/šumové číslo,
šumová šířka pásma, míra šumu, jakostní číslo, šumové napětí/šumový proud vs. šumové číslo.
6. Kaskádní syntéza: odvození šumové teploty, zisku, IPx. Dynamický rozsah, dynamický rozsah bez produktů
třetího řádu.
7. Parametry přijímačů - citlivost, selektivita, postranní příjmy, intermodulační odolnost, parazitní vyzařování
přijímače. S/N, C/N, BER: definice a měření.
8. Architektura rádiových přijímačů - přijímač s přímým zesílením, (super-)regenerační přijímač, reflexní
přijímač, superheterodynní přijímač s jedním a vícenásobným směšováním, přijímač s přímou konverzí do
základního pásma, přijímač s nízkou mf., přijímač se širokopásmovou mf.
9. Návrh a optimalizace přijímačů (kmitočtový a úrovňový plán, AGC ).
10. Bloky číslicového zpracování signálu za/před modulátorem/demodulátorem. DUC, DDC - provedení, systémy
s více vzorkovacími rychlostmi.
11. Hardwarové rádio, softwarově definované rádio, adaptivní rádio, kognitivní rádio, "inteligentní" rádio.
12. Nelineární obvody - jednotónový test (bod komprese), dvojtónový test (body zahrazení), multitónový test
(A/ACPR), vliv nelineárních systémů na pásmově omezený signál, dynamický rozsah.
13. Výkonové zesilovače (PA) - třídy, koncepce: modulace na nosné vlně, modulace na mf, koncové stupně
pracující v pulsním režimu (PWM, PDM, D4M, ?), paralelizace PA, příklady PA, korekce (linearizace) PA
vysílače.
14. Parametry vysílačů - EIRP, instalovaný (výstupní) výkon, celková účinnost vysílače, účinnost koncového
stupně, PAE, saturační výkon, OBO, IBO, PAPR, PCCDF. Spektrální doména (nosný kmitočet, šířka kanálu,
výkon v kanálu, šířka pásma). Modulační doména (I/Q defekty, MER, EVM, TEV, STEM, STED, Rho, ?),
časová doména (výkon vs. čas).
Osnovy cvičení
Předmět má jen přednášky
Literatura
1. Rohde, U. L., Newkirk, D. P.: RF/Microwave Circuit Design for Wireless Application. John Wiley & Sons,
Inc., New York, 2000.
2. Rohde, U. L., Whitaker, J.: Communications Receivers, Third Edition. McGraw Hill, New York, NY, 2001.
3. Cripps, S. C.: RF Power Amplifiers for Wireless Communications, Second Eddition. Artech House, Norwood
MA, 2006.
4. Cripps, S. C.: Advanced Techniques in RF Power Amplifier Design. Artech House, Norwood MA, 2002.
Požadavky
Matematika, teorie signálů a systémů, analogové a digitální obvody a subsystémy (v rozsahu bakalářské zkoušky)

Laboratoř měření rádiových systémů - A8M37RML

Kredity 5
Semestry zimní
Zakončení zápočet
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 0P+4L
Anotace
Předmět s teoretickými závěry podpořenými experimentálně hodnotí systém jako celek. Vychází s teoretických předmětů
zabývajících se dílčími bloky, z předmětů založených na experimentálních zkušenostech testování bloků a posuzuje
výsledky architektonické struktury radiových systémů. Zahrnuje úlohy měření systémů vysokofrekvenční a mikrovlnné
radioelektroniky, optických komunikaci a EMC včetně vlivu přenosu v řetězci: anténa - volný prostor (skutečný)-
anténa.
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
Předmět má jen laboratoře
Osnovy cvičení
1. Měření generátoru hodinových a harmonických signálů
a. Parametry harmonických a hodinových signálů (kmitočtová stabilita, harmonické zkreslení, postranní
složky, fázový šum, frequency pushing, frequency pulling, jitter, ?)
b. Studium chování syntezátoru kmitočtu (charakteristiky fázového a kmitočtově-fázového detektoru, přenos
otevřené smyčky, ?)
2. Měření mezifrekvenčních zesilovačů a výkonových zesilovačů (dynamický rozsah, řízení zisku, charakteristiky
AGC, saturace, zkreslení, účinnost)
3. Studium metod kmitočtové konverze (směšovací tabulka, směšovač s potlačením zrcadlového kmitočtu (IMR),
dynamický rozsah směšovače, ?)
4. Měření subsystémů pro A/D a D/A převod (parametry ADC a DAC, digitalizace mezifrekvenčního signálu a signálu
v základním pásmu, ?)
5. Měření na modulátorech a demodulátorech
a. Kmitočtová doména
b. Časová doména
c. Modulační doména
6. Měření rádiových přijímačů
a. Kmitočtová doména (selektivita, úroveň postranních příjmů, intermodulační odolnost, ?)
b. Parametry v časové doméně a chování přijímače
c. Modulační doména
7. Měření rádiových vysílačů
a. Spektrální analýza (výkonové spektrum, nežádoucí harmonické a neharmonické produkty, vyzařování do
sousedních kanálů, ?)
b. Parametry časové domény a chování vysílače v časové doméně
c. Modulační doména
8. Měření a modelování šíření vln uvnitř budovy pro systémy mobilních spojů
9. Použití proti softwarového nástroje pro návrh bezdrátových spojů a experimentální ověření
10. Testování vlivu antény v reálném prostředí přenosového řetězce TX/RX na jeho vlastnosti
11. Měření systémových parametrů mw pojítka, RFID, tělových identifikačních systémů
12. Měření statistik příjmu bezdrátových optických spojů a jejich sítí ve volném prostoru. Měření systémových
parametrů současných optických vláknových sítí
13. Měření rušivého elektromagnetického vyzařování RF systémů
14. Testování elektromagnetické imunity a stínění RF systémů
Literatura
Žádná data.
Požadavky
Matematika, teorie signálů a systémů, analogové a digitální obvody a subsystémy (v rozsahu bakalářské zkoušky)