Detail předmětu
Datová komunikace
IDAK Ak. rok 2013/2014 letní semestr 6 kreditů
V předmětu se studenti seznámí s principy datových přenosů. Předmět zahrnuje problematiku teorie informace, popis zdroje informace, diskrétní sdělovací soustavy. Dále se věnuje přenosu dat, a to v základním pojetí, popisu dat a signálů, druhům přenosů, spolehlivosti přenosu, kódování analogového a diskrétního signálu. Podrobněji je pak zaměřen na kódování: Kódování snižující nadbytečnost - prefixové kódy, Huffmanův kód, principy komprese dat. Protichybové kódování: Blokové kódy, stromové kódy, systém protichybového zabezpečení. Rovněž v neposlední řadě je věnován i modulacím signálu, základům šifrování a dalším problematikám přenosu dat.
Garant předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 39 hod. přednášky
- 13 hod. laboratoře
- 13 hod. pc laboratoře
Zajišťuje ústav
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
Student se seznámí podrobně se systémy přenosu dat a možnostmi realizace datové komunikace v těchto systémech. Probíraná látka je zaměřena především na kódování, jejich druhy a oblasti jejich využití. Rozsah studovaného materiálu je takový, aby student po úspěšném absolvování tohoto předmětu dokázal řešit obvyklé problémy, které se v této oblasti sdělovací techniky vyskytují.
Cíle předmětu
Cílem předmětu je seznámit studenty se základy datové komunikace, prostředky pro její realizaci a podmínkami pro uskutečňování v současných i perspektivních telekomunikačních systémech.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.
Literatura studijní
- MORELOS-ZARAGOZA, Robert H. The art of error correcting coding. Chichester : John Wiley & Sons, 2002. 221 s. ISBN 04-714-9581-6.
- BIGGS, Norman L. Codes : An introduction to information communication and cryptography. London : Springer, 2008. 273 s. ISBN 978-184-8002-722.
- Skalar, B. Digital Communications, Fundamentals and applications, Prentice-Hall, 2003, ISBN 0-13-084788-7.
- GITLIN, Richard D; HAYES, Jeremiah F; WEINSTEIN, Stephen B. Data communications principles. New York : Plenum Press, 1992. 733 s. ISBN 03-064-3777-5.
- GLAVIEUX, Alain. Channel coding in communication networks : from theory to turbocodes. London : ISTE, 2007. 418 s. ISBN 19-052-0924-x.
- MOON, Todd K. Error correction coding : mathematical methods and algorithms. Hoboken : John Wiley & Sons, 2004. 756 s. ISBN 04-716-4800-0.
- LIN, Shu; COSTELLO, Daniel J. Error control coding : fundamentals and applications. 2nd ed. Upper Saddle River : Pearson Prentice Hall, 2004. 1260 s. ISBN 01-304-2672-5.
Osnova přednášek
- Základní poznatky z teorie informace. Zpráva a informace. Popis zdroje informace.
- Systémy pro přenos informace. Datový kanál. Kódování v systémech pro přenos informace. Problém příjemce a možnost jeho řešení.
- Přenos dat. Přenos dat jako základ datové komunikace. Definice přenosu dat a její vysvětlení. Základní problémy přenosu dat a možnosti jejich řešení. Vznik datového signálu. Kódy a abecedy. Třídění kódů. Abecedy používané k datové komunikaci.
- Kódování snižující nadbytečnost. Komprese datového signálu.
- Protichybové kódování. Základní členění a pojmy.
- Blokové zabezpečovací kódy. Způsoby zadávání blokových kódů.
- Zabezpečení dat cyklickým kódem. Korekční kódy (Hammingův kód, Fireův kód, BCH kód).
- Stromové zabezpečovací kódy. Třídění stromových zabezpečovacích kódů. Konvoluční kódy. Hagelbargerův kód (zabezpečovací schopnosti, způsoby realizace).
- Turbo kódy.
- Protichybové kódové systémy.
- Modemy v systémech datové komunikace. Základní vlastnosti. Části modemů. Linkové kódy a modulace. Modemy podle doporučení ITU.
- Základy šifrování. Šifrování způsob zabezpečení dat proti zcizení. Základní pojmy. Kryptografie a kryptoanalýza. Standard DES. Šifrování veřejným klíčem.
Osnova laboratorních cvičení
- ADSL modemy
- ADSL modemy - odolnost vůči rušení
- Modemy ZigBee
- PLC modemy
- Konfigurace ADSL přípojky
- MSDSL modemy
- Modemy ADSL2 a ADSL2+
- Sériová rozhraní RS232, USB a I2C
Osnova počítačových cvičení
- Úvodní cvičení, MATLAB
- Teorie informace, Huffmanův kód
- Lineární blokové kódy
- Cyklické kódy
- Konvoluční kódy
- Zápočtový test
Průběžná kontrola studia
Podmínkou pro udělení zápočtu je úspěšné absolvování laboratorních měření a počítačových cvičení. Povolena je 20% omluvená neúčast, která se nahradí po domluvě s vyučujícím.
Metody vyučování
Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 3 vyučovací hodiny týdně, Cvičení na poč. - 1 vyučovací hodina týdně, Laboratorní cvičení - 1 vyučovací hodina týdně.
Kontrolovaná výuka
Na konci každého laboratorního cvičení nebo cvičení na počítačích kontroluje vyučující zpracování výsledků realizovaného zadání a bodově je ohodnotí. Získané body z laboratorních měření a počítačových cvičení (max. 30 bodů za celý semestr) jsou pak součástí bodového hodnocení u zkoušky a tedy i klasifikace.
Zkouška je písemná. Maximální počet bodů je 70.
Výsledné hodnocení je součet bodů za počítačová cvičení, laboratoře a písemnou zkoušku. Minimální přípustná hodnota je 50 bodů, maximální hodnota je 100 bodů.