høst
2018
ITE1913 Digital signalbehandling og datanett - 10 stp
Innhold
Datanett
- Grunnleggende kunnskap om kommunikasjon: denne delen dekker strukturen i dagens nettverk og protokoller for slike nettverk. Hvordan bygge opp innebygde kommunikasjonsprotokoller ved bruk av OSI-modellen. Strukturen til dagens internett og de mest brukte protokollene vil bli vektlagt. Studentene skal studere noen viktige teknikker; kryptering, feildeteksjon og korrigeringsteknikker, flow control teknikker (stop-and-wait, sliding windows) og contention metoder.
- Trådet og trådløse nettverk: denne delen gir en oversikt over trådet og trådløse nettverk og vanlige protokoller: UART, SPI, I2C, Ethernet, wifi, bluetooth og Zigbee.
- Implementering av kommunikasjonsprotokoller: denne delen dekker teknikker for å implementere kommunikasjonsprotokoller på innebygde systemer I tillegg til grunnleggende nettverksprogrammering (Client-Server).
DSP
- Studie av diskrete-tids/digitale signaler innhentet fra kontinuerlige-tids signaler. Den første delen av emnet vil omhandle følgende konsepter: diskrete-tids sekvenser, grunnleggende operatorer og grunnleggende sekvenser, diskrete systemer, egenskaper ved lineære tids-invariante (LTI) systemer, konvolusjon, fouriertransform, frekvensrespons, periodisk samplingkvantisering, digitale formater for koding.
- Den andre delen inneholder temaer som: diskret fouriertransform (DFT), fast fouriertransform (FFT) algoritmer for å implementere DFT av signaler, filter design av finite impulse response (FIR) filtre, endring av samplingsrate (desimasjon og interpolasjon).
Hva lærer du
Etter bestått emne skal studentene ha følgende læringsresultat:
Kunnskaper og forståelse:
Studentene kan:
- Forstå prinsippene for design av komplekse datanettverk, fordeler og ulemper med forskjellige overføringsmedier og overføringskapasitet i gitte overføringsmedier og forhold.
- Skille mellom forskjellige typer signaler brukt i nettverkene.
- Forstå teknikker for overføring av pakker i datanettverkene.
- Forstå prinsippene for feildeteksjon og korrigering.
- Forstå prinsippene for kryptering av data.
- Forstå prinsippene og anvende teknikkene for analog til digital konvertering.
- Bruke og forstå operatorer, og analysere diskrete sekvenser og diskrete systemer.
- Studere og undersøke egenskapene til diskrete systemer, forstå LTI systemer og finne deres korresponderende impulsrespons.
- Forstå og analysere effekter av aliasing, vite hvilke hensyn som må tas ved periodisk sampling, sjekke Nyquist-kriteriet, og utføre endringer i samplingsrate ved bruk av desimasjon og interpolasjon.
- Forstå kvantiserings- og kodeprosesser for å få bit fra sampler. Forstå opphavet til kvantiseringsstøy og en forenklet versjon av dets statistiske modell.
- Forstå forskjellien mellom fouriertransform, diskret fouriertransform og fast fouriertransform, og forstå de viktigste egenskapene til disse transformasjonene.
- Forstå de grunnleggende teknikkene for filterdesign for FIR. Forstå prinsippene av de mest brukte metodene for FIR.
Ferdigheter:
Studentene kan:
- Konvertere sampler av analoge signaler til binære bit.
- Beregne overføringskapasiteten til en gitt kanal.
- Tegne diagrammer som beskriver media access control teknikker.
- Utforme pseudo-kode for implementering av kommunikasjonsprotokoller for mikrokontrollere.
- Beskrive ramme/pakke-strukturen for en gitt protokoll for pakkeoverføring.
- Beregne frame check sequence for feildeteksjon og korreksjonsteknikker.
- Beregne det matematiske uttrykket for diskrete tidssekvenser, skissere og endre diskrete tidssekvenser ved bruk av grunnleggende operasjoner.
- Finne det generelle uttrykket og beregne utgangssekvensen fra diskrete systemer som en funksjon av inngangssekvensen.
- Beregne konvolusjonen av to sekvenser enten grafisk eller matematisk.
- Skissere digitale signaler i frekvensdomene (spektrum): beregne diskret fouriertransform (DFT) av et diskret-tids signal både på kartesisk (reell og imaginær del) og på polar form (magnitude and fase).
- Beregne parametre (antall bit, kvantiseringsnivåer, SNR, kvantiseringsfeil) relatert til kvantiserings- og kodeprosesser som karakteriserer et A/D system.
Kompetanse:
Studentene forstår strukturen av datanettverk, faktorene som begrenser kapasiteten til et gitt overføringsmedium, teknikkene som brukes for å garantere at informasjon blir korrekt levert til mottaker, teknikker for å beholde dataintegritet. Studentene kan anvende kunnskaper fra emnet for å designe deres eget protokoller som tilfredsstiller deres egne krav og kunne implementere dem på mikrokontrollere.
Studentene forstår prosessen for å generere digitale/diskrete-tids signaler (en sekvens av bits) fra analoge/kontinuerlige-tids signaler. Studentene forstår problemer som kan oppstå i de forskjellige stegene av denne prosessen, slik som aliasing på grunn av periodisk sampling og klipping ved kvantisering, og kjenne teknikker for å løse disse problemene. Studentene kan analysere og bearbeide signaler i både tids og frekvens domene ved bruk av forskjellige egenskaper og generelle metoder (fouriertransform).
Eksamen
Arbeidskrav
Datanett-del
Studenter må levere obligatoriske oppgaver (antall oppgaver skal informeres i klasserommet). Studenter mister rett til slutteksamen for mangel på en av de obligatoriske oppgavene.
Eksamen og vurdering
Det gis bokstavkarakterer fra A-F, der F er ikke-bestått.
Det gis separate delkarakterer for deleksamenene, prosjekt og innleveringer underveis. Til slutt vil det gis en samlet karakter.
Vektingen av deleksamenene, prosjekt og innleveringer:
Datanett-del:
- Prosjekt- 25%
- Skriftlig eksamen- 25%
DSP-del:
- Innleveringer-15%
- Eksamen- 35%
Begge delemner må ha ståkarakter for å få karakter i emnet.
Ekstern deltagelse ved utforming av eksamensoppgaver og sensorveiledning.
Kontinasjonseksamen
Det gis kontinuasjonsadgang for studenter som ikke har bestått siste ordinære arrangerte eksamen i dette emnet. Ved kontinuasjonseksamen så er det tilstrekkelig å ta ny eksamen kun i det delemnet man strøk i. Begge delemner må ha ståkarakter for å få karakter i emnet.
Error rendering component
- Om emnet
- Studiested: Narvik |
- Studiepoeng: 10
- Emnekode: ITE1913
- Ansvarlig enhet
- Institutt for elektroteknologi
- Tidligere år og semester for dette emnet